Усложняването на структурата на животинските организми е настъпило през целия период на развитие на животинския свят на Земята. Нека отново прегърнем страниците на тази история и да отбележим най-важните етапи в еволюцията на животните (фиг. 57.4).
Първите животни на Земята са били и най-древните прокариоти. По-късно се появяват протозои, от които произхождат съвременните едноклетъчни организми (ресничести, саркофлагелати и др.). Колониалните форми на древни едноклетъчни организми дават началото на първите многоклетъчни организми, състоящи се от специализирани клетки.
Следващият етап в еволюцията беше появата на трислойни животни, подобни на планария. За разлика от двуслойните, тези нови форми на животни имаха органи: храносмилателна, кръвоносна, нервна, отделителна, репродуктивна и мускулна. Нервната система е еволюирала от дифузна при двуслойните животни до стволова система при трислойните животни.
Появата на телесна кухина - първо първична, а след това вторична - следваща важен етапв еволюцията на животните. Древните пръстеновидни червеи с тяхната затворена кръвоносна система и коремна нервна връв отвориха нова страница в историята на развитието на животинския свят. Освен това, според учените, събитията се развиват в две посоки: от една анелидизапочва еволюцията на членестоноги и мекотели, от други - еволюцията на хордови. Развивайки се в тези посоки, животните се „сдобиват“ с дихателни органи. Структурата на нервната им система също е станала по-сложна, а оттам и начинът на живот на тези животни. Материал от сайта
Следващият крайъгълен камък в еволюцията беше изследването на земята от животни. Животните са развили трахеи и бели дробове - органи, пригодени за обмен на газ атмосферен въздух, както и втория кръг на кръвообращението. Адаптациите към живота на сушата бяха промени в размножаването и развитието на животните: вътрешно оплождане, появата на яйца, покрити с трайна черупка при влечуги и птици, вътрематочно развитие на ембриони при бозайници, грижа за потомството. Животът на сушата изисква адаптации, които предпазват тялото от прекомерна загуба на вода, така че покривките на животните са се променили. Органите на опорно-двигателния апарат също са претърпели промени: появили са се крайници, които им позволяват да бягат, скачат и летят. Нервната система и формите на поведение на животните са станали по-сложни. Топлокръвни животни и птици са колонизирали различни части на планетата.
На тази страница има материали по следните теми:
Доклад за структурата на животните
Позиция, като се вземе предвид сложността на конструкцията
1. местообитание и структура на тялото
Усложняване на структурата на животните в процеса на еволюцията
Как е станало прогресивното усложняване на животинския свят?
Въпроси относно този материал:
Характеристики общ планСтруктурите на хордовите са: деутеростома,местоположение на храносмилателната система под аксиалния скелет (акордили гръбнак)(фиг. 134). Хрилни процепи във фаринксапродължават през целия живот или на един от етапите на ембрионалното развитие, неврална тръбавинаги разположен над хордата, сърце - от коремната странаи изпомпва кръв през коремния съд към главата.
Хордовите са дейтеростомни животни, при които анусът се образува от първичната уста, а устата се образува вторично в другия край на тялото. В допълнение към хордовите, дейтеростомите включват бодлокожи (морски звезди и други) и полухордови.
В момента са известни около 50 000 вида от тези животни, живеещи както в водна среда, и на сушата. Phylum Chordata включва:
Подтип Larvalchordates(Urochordata) , подтип Безчерепни(Acrania): клас Главохордови; п тип Гръбначни животни(Гръбначни): клас Циклостоми, клас Хрущялни риби, клас Костени риби, клас Земноводни, клас Влечуги, клас Птици, клас Бозайници.
Воали.Кожата е представена от епидермиса и дермата. Епидермисът може да бъде представен от еднослоен и многослоен епител, дермата е фиброзна съединителна тъкан. Люспи, пера, коса, нокти, нокти и други рогови образувания са производни на епидермиса. В кожата се образуват различни жлези: тези, които образуват слуз, мастни, потни и миризливи.
© Мускулно-скелетна система . Скелетът е вътрешен, представен от хорда; при гръбначните животни хордата е заменена от гръбначен стълб. Гръбначните животни се характеризират с развитието на два чифта крайници. Мускулната система е представена от гладки и набраздени мускули.
© Храносмилателна система. При цефалохордовите, под формата на права тръба, храносмилателните жлези са слабо развити. При гръбначните животни жлезите, разположени извън храносмилателния тракт - панкреаса и черния дроб - се развиват добре. Храносмилателният канал се разделя на устна кухина, фаринкс, хранопровод, стомах и черва.
© Дихателна системаобразуван от хрилете при по-ниските хордови, белите дробове при възрастните земноводни и сухоземните гръбначни, част от обмена на газ при хордовите се осъществява през кожата.
© Кръвоносна системазатворен. При цефалохордовите няма сърце; в останалите, поради увеличаване на интензивността на метаболизма, сърцето се появява и става по-сложно.
© Отделителна система. Ланцелетните имат нефридии, докато другите хордови имат бъбреци, уретери и пикочен мехур.
© Нервна системаразделени на централни и периферни. При гръбначните животни, поради активен начин на живот, предната част на невралната тръба се превръща в мозък, сетивните органи стават по-сложни и се образува гръбначният мозък. Периферната нервна система е представена от нерви, излизащи от централната нервна система.
© Репродуктивна система. Гонади - тестиси при мъжките и яйчници при женските, отделителни канали - яйцепроводи и семепроводи. Повечето хордови са двудомни животни
© Появата на хордовите е придружена от най-важните ароморфози: 1. Появява се аксиалният скелет, нотохордата. Нотохордата е еластична връв от хрущялна тъкан, образувана от ендодерма и заобиколена от съединителнотъканна мембрана. При по-ниските хордови нотохордата остава през целия живот, докато при по-високите хордови тя се заменя с шип. 2. Централната нервна система е под формата на тръба с канал (невроцел) вътре и е разположена от дорзалната страна на тялото. Невроцелът се образува в резултат на факта, че невралната пластина, която е положена в ектодермата, се извива в тръба. Предната част на невралната тръба при гръбначните животни става по-сложна и се превръща в мозък. Тази тръбна структура на нервната система насърчава метаболизма не само от повърхността, но и отвътре, което прави възможно увеличаването на масата на мозъка. 3. Характеристикахордови се проявява във факта, че стените на фаринкса са проникнати от хрилни процепи, което осигурява активен обмен на газ при изпомпване на вода с устния апарат през хрилните процепи.
ланцетник
Единственият клас Cephalochordates принадлежи към подтипа Cephalochordates, който включва само около 30 вида морски животни, живеещи в плитки води. Типичен представител е ланцетникът (Branchiostoma lanceolatum), чийто размер достига 8 см. Тялото на ланцета е овално, стеснено към опашката, свито отстрани. На гърба на тялото има каудална перка във формата на ланцет - древен хирургически инструмент. Няма сдвоени перки; има слабо изразена гръбна перка. Отстрани на тялото от вентралната страна висят две гънки, които растат заедно от вентралната страна и образуват перибранхиаленкухина, комуникираща с фарингеалните процепи и отваряща се с отвор навън.
© Воали.Представлява се от кожа, състояща се от един слой епидермис и тънък слой дерма.
© Мускулно-скелетна система. Хордата се простира по цялото тяло, като изтънява в предната и задната част на тялото. Нотохордата се простира по-навътре в предната част на тялото от невралната тръба, откъдето идва и името на единствения клас - главохордови. Нотохордата е затворена в обвивка от съединителна тъкан, която образува поддържащи елементи за гръбната перка и разделя мускулните слоеве на сегменти с помощта на слоеве от съединителна тъкан. Мускулите се образуват от набраздени мускули.
© Храносмилателна система. В предната част на тялото има отвор за уста, заобиколен от пипала (до 20 чифта). Орален отворводи в големия фаринкс, филтриращия апарат. През пукнатините на фаринкса водата навлиза в предсърдната кухина, хранителните частици се улавят от ресничестия епител и се насочват към дъното на фаринкса, където се намира ендостилът - жлеб с ресничест епител, който задвижва слузта напред, след това по протежение на дорзален жлеб - към червата. Няма стомах, има чернодробен израстък, хомоложен на черния дроб на гръбначните животни. Червата не образуват примки и се отварят с ануса при опашната перка. Смилането на храната става в червата и в кухия чернодробен израстък, който е насочен към главата на тялото. Интересното е, че ланцетникът е запазил вътреклетъчното храносмилане; чревните клетки улавят хранителни частици и ги смилат в своите храносмилателни вакуоли. Този метод на храносмилане не съществува при гръбначните животни.
© Дихателна система. Фаринксът има повече от 100 чифта хрилни процепи, водещи в перибранхиалната кухина. Стените на хрилните процепи имат кръвоносни съдове, в които се извършва обмен на газ. С помощта на ресничестия епител на фаринкса водата се изпомпва през хрилните процепи в перибранхиалната кухина и през отвора (атриопор) се изхвърля навън. Освен това кожата участва и в газообмена.
© Кръвоносна система. Кръвта на ланцетника е безцветна и не съдържа дихателни пигменти. Транспортирането на газове се осъществява в резултат на разтварянето им в кръвната плазма. Кръвоносната система е затворена, един кръг на кръвообращението. Няма сърце и кръвта се движи благодарение на пулсирането на хрилните артерии (фиг. 135), които изпомпват кръв през съдовете в хрилните процепи. Артериалната кръв навлиза в дорзалната аорта, от която кръвта тече през каротидните артерии към предната част и през азигосната дорзална аорта към задната част на тялото. След това през вените кръвта се връща във венозния синус и се насочва през коремната аорта към хрилете. Цялата кръв от храносмилателната система навлиза в чернодробния процес, след това във венозния синус. Чернодробният израстък, подобно на черния дроб, неутрализира токсичните вещества, които навлизат в кръвта от червата, и освен това изпълнява други функции на черния дроб. Такава структура кръвоносна системане се различава фундаментално от кръвоносната система 
гръбначни животни и често се смята за негов „прототип“.
© Отделителна система.
Отделителните органи на ланцетника се наричат нефридии и наподобяват отделителните органи плоски червеи- протонефридии. Многобройни нефридии (около сто двойки, една за две хрилни цепки), разположени във фаринкса, са тръби, които се отварят с един отвор в кухината на целома, а другият в перибранхиалната кухина (фиг. 136).
По стените на нефридия има клубовидни клетки - соленоцити, всяка от които има тесен канал с ресничеста коса. Поради биенето на тези косми течността с метаболитни продукти се отстранява от кухината на нефридия в перибранхиалната кухина.
© Централна нервна системаобразувана от неврална тръба с кухина вътре. Ланцетът няма ясно изразен мозък. В стените на невралната тръба, по нейната ос, има светлочувствителни органи - очите на Хесе. Всеки от тях се състои от две клетки - фоточувствителни и пигментни, те са способни да възприемат интензитета на светлината. Органът на миризмата е в съседство с разширената част на невралната тръба.
© Размножаване и развитие. Ланцетниците са двудомни (гонади, до 26 чифта) са разположени в телесната кухина във фаринкса. Репродуктивните продукти се екскретират в перибранхиалната кухина чрез временно образувани репродуктивни канали. Оплождането е външно, зиготата претърпява фрагментация и се превръща в морула, бластула, гаструла и неврула по класическата схема. Има стадий на ларви. Ларвата се движи активно с помощта на реснички, покриващи цялото тяло, след това - поради страничните завои на тялото. Ларвата води пелагичен начин на живот до три месеца, след което преминава към живот на дъното.
Структурните особености и особеностите на ембрионалното развитие, характерни за хордовите, са изследвани от руския учен А. О. Ковалевски. Но няма достатъчно основания да се считат ланцетите за преки предшественици на гръбначните животни. Те се развиват по пътя на адаптиране към бентосния начин на живот с филтърен тип хранене.
Безчерепните животни запазиха редица характеристики на своите безгръбначни предци:
¨ отделителна системанефридиален тип;
¨ липса на диференцирани отдели в храносмилателната система и запазване на вътреклетъчното храносмилане;
¨ филтриращ метод на хранене с образуване на околобранхиална кухина за защита на хрилните процепи от запушване;
¨ метамерия (повтарящо се подреждане) на гениталните органи и нефридиите;
¨ липса на сърце в кръвоносната система;
¨ слабо развитие на епидермиса; той е еднослоен, като при безгръбначните животни.
Подтип Vertebrata
Суперклас Риби
Хордовите са най-високо организираните същества от всички представители на животинското царство. Характеристикиструктури им позволиха да станат върхът на еволюцията.
Характеристики на хордовите
Основните характеристики на тези животни са наличието на хорда, неврална тръба и хрилни процепи във фаринкса. Хордовите са организми, при които изброените характеристики могат да варират значително.
И така, скелетът може да бъде външен и вътрешен. А развитието на хордатите в онтогенезата може да се характеризира с факта, че хрилните прорези са обрасли по време на ембрионалното развитие на организмите. В същото време те развиват други дихателни органи - въздушни торбички или бели дробове.
Аксиален скелет
Основната характеристика на хордовите е наличието на нотохорда. Той е вътрешен, който под формата на плътна корда преминава през цялото тяло. Не много представители на този тип запазват нотохорда през целия си живот. Те включват различни видовеланцетници, представляващи клас Главохордови от подтип Безгръбначни.
При други представители нотохордата се развива в скелет. Само при няколко се състои от хрущялна тъкан. Земноводните, влечугите, птиците и бозайниците имат напълно вкостен скелет. В процеса на еволюция става все по-сложен. Неговите компоненти са череп, гръбначен стълб, гръдния кош, колани и директно горните и долните крайници.
Хрилни процепи във фаринкса
Хордовите са животни, които имат органи дихателна системасе образуват като израстъци на фаринкса. Това е основната им разлика от безгръбначните. В тази група те са производни на крайниците.
Разбира се, не всички хордови имат тази анатомична особеност. Хрилните прорези са запазени при ланцетниците, акулите и скатите. При животни, които са адаптирани към дишане на атмосферен кислород, те се разрастват в ранните етапи на ембрионалното развитие. След това се образуват белите дробове.
Характеристики на нервната система
Система, която осигурява взаимовръзка между тялото и среда, при хордовите първоначално се формира като неврална тръба. Има ектодермален произход.
Хордовите са силно развити животни, до голяма степен поради структурните особености на нервната система. Така при бозайниците той е представен от гръбначния мозък, разположен в гръбначния канал, както и от мозъка. Те са части от централната нервна система. Мозъкът е надеждно защитен от костите на черепа, които са неподвижно свързани. Той е обособен в отдели по функционални характеристики. Анатомично мозъкът е свързан с гръбначния мозък чрез отвора, образуван от прешлените. Периферната част на системата се формира от гръбначномозъчните и черепномозъчните нерви. Те действат като „транспортна магистрала“, обединяваща сложен организъм в едно цяло и координираща работата му.
Водните обитатели са риби. Тяхното опростено тяло е покрито с люспи, към които са приспособени хрилно дишане, се движат с помощта на перки.
Първите животни, достигнали сушата, са земноводни. Това са жаби, жаби, тритони, червеи и змии. Тяхната общо имепоради факта, че живеят на сушата, дишат с помощта на белите дробове и кожата, но процесът на тяхното възпроизвеждане се случва във вода. Подобно на рибите, женските им снасят яйца във водата, които мъжките поливат със семенна течност.
Обикновено сухоземните животни са влечуги. Гущерите, змиите, костенурките и крокодилите прекарват само време в лов във водата. Размножават се с яйца, които снасят в специални убежища на сушата. Кожата им е суха и покрита с плътни люспи.
Последната черта е наследена от влечуги от птици. Неоперената част на краката им се нарича тарзус. Именно тя е покрита с малки люспи. Учените смятат този факт за доказателство за произход в процеса на еволюцията. Птиците са способни да летят поради много външни и вътрешна структура. Това са модифицирани предни крайници, покритие от пера, лек скелет, наличие на кил - плоска кост, към която са прикрепени мускулите, които движат крилата.
И накрая, зверовете или бозайниците са венецът на еволюцията. Те са живородни и хранят малките си с мляко.
Хордовите животни са най-сложно организирани, разнообразни по структура, играят жизненоважна роля в природата и човешкия живот.
ОТГОВОР:Леки и мускулести перки.
Какво показват многобройните зъби на челюстите на първата птица, археоптерикс?
ОТГОВОР:За произхода на птиците от влечугите.
Какво показва размножаването на някои бозайници (ехидна и птицечовка) с яйца?
ОТГОВОР:За произхода на бозайниците от влечугите.
На какъв етап от развитието колорадският бръмбар уврежда растенията?
ОТГОВОР:В стадия на ларвите и възрастните.
Какви признаци са характерни за коелентерните?
ОТГОВОР:Два слоя клетки, чревна кухина, радиална симетрия, жилещи клетки, пипала, хищници, висока способност за регенерация.
Каква е ролята условни рефлексив живота на животните?
ОТГОВОР:Адаптирайте се към специфични условия на живот.
Какви са конвергентните прилики между крокодил, жаба и хипопотам?
ОТГОВОР:В подобно разположение на очите и ноздрите на главата (на хълм), възникнали поради живот в подобни условия.
Защо броят на търговските тревопасни риби може рязко да намалее, когато хищните риби бъдат унищожени в резервоар?
ОТГОВОР:Унищожаването на хищниците първо ще доведе до увеличаване на броя на тревопасните риби, но след това тяхната плътност се увеличава, конкуренцията се засилва и болестите бързо се разпространяват, което води до намаляване на техния брой.
Защо кръвоносната система на насекомите не изпълнява функцията за транспортиране на газове?
ОТГОВОР:Тъй като техните дихателни органи - малки разклонени тръби - трахеи - доставят кислород директно до клетките, а въглеродният диоксид навлиза и се отстранява от клетките в трахеята.
Заешкото яйце е 3000 пъти по-малко от жабешкото и съдържа малко хранителни вещества. Защо заешкият ембрион не умира от липса на хранителни вещества?
ОТГОВОР:Ембрионът на заека се развива в матката и се снабдява с хранителни вещества от кръвта на майката.
Защо насекомоядните птици пристигат през пролетта в Централна Русия много по-късно от тревопасните?
ОТГОВОР:Насекомоядните птици не могат да осигурят себе си и своите пилета с храна поради липсата на насекоми.
Как птиците се адаптират към неблагоприятните зимни условия в Централна Русия?
ОТГОВОР:Птиците развиват гъста покривка от пера, съхраняват мазнини, някои съхраняват храна или преминават към други видове храна, някои мигрират, летят и се скитат.
Какви адаптации имат бозайниците към сезонните промени в околната среда?
ОТГОВОР:Те спят зимен сън (мечки, бурундуци), мигрират към други територии (китове, сайги), съхраняват храна и натрупват мазнини, линеят и растат гъста козина.
Каква е сложността на структурата на кръвоносната система при земноводните в сравнение с рибите?
ОТГОВОР:Сърцето става трикамерно, образуват се два кръга на кръвообращението. В малък кръг кръвта от вентрикула навлиза в белите дробове, насища се с кислород и навлиза в лявото предсърдие. В голям кръг кръвта от вентрикула се насочва към органите на тялото, а оттам към дясното предсърдие. Тялото получава смесена кръв.
Защо костенурките спят зимен сън с настъпването на горещ и сух период в пустинята и издържат на неблагоприятни условия в това състояние?
ОТГОВОР: В състояние на покой (анабиоза) обмяната на веществата се забавя, нуждата от храна и вода, която не достига през горещия и сух период, рязко намалява.
Какви структурни характеристики са се формирали в хордовите в процеса на еволюция?
ОТГОВОР: Появява се вътрешен аксиален скелет - хорда или гръбначен стълб, нервната система под формата на тръба е разположена от дорзалната страна на тялото, в храносмилателната тръба се появяват хрилни процепи
Обяснете защо земните червеи избягват напоени с вода участъци от почвата и пълзят до нейната повърхност.
ОТГОВОР:Земните червеи дишат по цялата повърхност на тялото си, а в преовлажнените райони в почвата има малко кислород.
Много птици живеят по двойки през размножителния период и образуват ята през зимата. Обяснете защо птиците временно се обединяват в ята.
ОТГОВОР:Много форми на поведение при птиците се определят от инстинкти - комплекси от безусловни рефлекси, запазени от естествения подбор. През пролетта птиците започват да проявяват своя репродуктивен инстинкт, така че образуват двойки. През зимата те също образуват ята по инстинкт, което им помага по-лесно да намират храна, да се предпазват от врагове и т.н.
Какви характеристики са характерни за мекотелите?
ОТГОВОР:Тялото е меко, несегментирано, повечето имат черупки, имат мантия и мантийна кухина, а кръвоносната система не е затворена.
Какви са приликите между плоските червеи, кръглите червеи и пръстеновидните?
ОТГОВОР: Наличие на кожно-мускулна торбичка, храносмилателна, отделителна, нервна, репродуктивна система, главата се отделя в тялото, размножаване с помощта на яйца.