Усложнение строения организмов животных происходило на про-тяжении всего периода развития животного мира на Земле. Перелистаем еще раз страницы этой истории и обозначим важнейшие вехи в эволю-ции животных (рис. 57.4).
Первыми животными на Земле был и древнейшие прокариоты. Позже появились простейшие, от которых происходят современные однокле-точные (инфузории, Саркожгутиковые и т. д.). Колониальные формы древних одноклеточных дали начало первым многоклеточным организ-мам, состоявшим из специализированных клеток.
Следующим этапом в эволюции стало появление трехслойных жи-вотных, похожих на планарию. В отличие от двухслойных, эти новые формы животных имели системы органов: пищеварительную, крове-носную, нервную, выделительную, половую, мышечную. Нервная си-стема эволюционировала от диффузной у двухслойных животных к стволовой у трехслойных.
Появление полости тела — сначала первичной, а затем и вторичной — следующий важный этап в эволюции животных. Древние кольчатые чер-ви с их замкнутой кровеносной системой, брюшной нервной цепочкой открыли новую страницу в истории развития животного мира. Дальше, как считают ученые, события развивались в двух направлениях: от одних кольчатых червей началась эволюция членистоногих и моллюсков, от других — эволюция хордовых. Эволюционируя в этих направлениях, жи-вотные «приобрели» органы дыхания. Усложнилось и строение их нерв-ных систем, а следовательно, и образ жизни этих животных. Материал с сайта
Следующей вехой в эволюции стало освоение животными суши. У животных появились трахеи и легкие — органы, приспособленные к газообмену в атмосферном воздухе, а также второй круг кровообраще-ния. Приспособлением к жизни на суше стали изменения в размноже-нии и развитии животных: внутреннее оплодотворение, появление по-крытого прочной оболочкой яйца у рептилий и птиц, внутриутробное развитие зародышей у млекопитающих, забота о потомстве. Для жизни на суше нужны приспособления, защищающие организм от избыточной потери воды, поэтому изменились покровы животных. Претерпели из-менения и органы опорно-двигательной системы: появились конечно-сти, позволяющие бегать, прыгать, летать. Более сложной стала нервная система и формы поведения животных. Теплокровные звери и птицы освоили разные уголки планеты.
На этой странице материал по темам:
Доклад о строении животных
Расположите учитывая усложнение строения
1. среда обитания и строение организма
Усложнение строения животных в процессе эволюции
Как происходило прогрессивное усложнение животного мира
Вопросы по этому материалу:
Характерными особенностями общего плана строения хордовых животных являются: вторичноротость, расположение пищеварительной системы под осевым скелетом (хордой или позвоночником) (рис. 134). Жаберные щели в глотке сохраняются в течение всей жизни или на одной из стадий эмбрионального развития, нервная трубка всегда располагается над хордой, сердце - на брюшной стороне и прокачивает кровь по брюшному сосуду к голове.
Хордовые относятся к вторичноротым животным, у которых из первичного рта образуется анальное отверстие, а рот образуется на другом конце тела вторично. Кроме хордовых к вторичноротым относятся иглокожие (морские звезды и другие) и полухордовые.
В настоящее время известно около 50000 видов этих животных, обитающих как в водной среде, так и на суше. Тип Хордовые включает:
Подтип Личиночнохордовые (Urochordata), подтип Бесчерепные (Acrania): класс Головохордовые; подтип Позвоночные (Vertebrata): класс Круглоротые, класс Хрящевые рыбы, класс Костные рыбы, класс Земноводные, класс Пресмыкающиеся, класс Птицы, класс Млекопитающие.
Покровы. Кожа представлена эпидермисом и дермой. Эпидермис может быть представлен однослойным и многослойным эпителием, дерма - волокнистая соединительная ткань. Чешуйки, перья, волосы, ногти, когти и другие роговые образования - производные эпидермиса. В коже образуются различные железы: образующие слизь, сальные, потовые, пахучие.
© Опорно-двигательная система . Скелет внутренний, представлен хордой, у позвоночных хорда замещается позвоночником. Для позвоночных животных характерно развитие двух пар конечностей. Мышечная система представлена гладкой и поперечно-полосатой мускулатурой.
© Пищеварительная система . У головохордовых в виде прямой трубки, слабо развиты пищеварительные железы. У позвоночных хорошо развиваются железы, лежащие за пределами пищеварительного тракта - поджелудочная железа и печень. Пищеварительный канал дифференцируется на ротовую полость, глотку, пищевод, желудок и кишечник.
© Дыхательная система образована жабрами у низших хордовых, легкими - у взрослых амфибий и наземных позвоночных, часть газообмена у хордовых животных происходит через кожу.
© Кровеносная система замкнутая. У головохордовых сердце отсутствует, у остальных, в связи с увеличением интенсивности метаболизма, происходит появление и усложнение сердца.
© Выделительная система . У ланцетников - нефридии, у остальных хордовых - почки, мочеточники и мочевой пузырь.
© Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. У позвоночных животных, вследствие активного образа жизни, передняя часть нервной трубки превращается в головной мозг, усложняются органы чувств, формируется спинной мозг. Периферическая нервная система представлена нервами, отходящими от центральной нервной системы.
© Половая система . Половые железы - семенники у самцов и яичники у самок, выводные пути - яйцеводы и семяпроводы. Большинство хордовых - раздельнополые животные
© Появление хордовых сопровождалось важнейшими ароморфозами: 1. Появился осевой скелет, хорда. Хорда представляет собой упругий тяж из хрящевидной ткани, образованный из энтодермы и окруженный соединительно-тканной оболочкой. У низших хордовых хорда сохраняется в течение всей жизни, у высших - заменяется позвоночником. 2. Центральная нервная система приобретает вид трубки с каналом (невроцелем) внутри и расположена на спинной стороне тела. Невроцель образуется в результате того, что нервная пластинка, закладывающаяся в эктодерме, свертывается в трубку. Передняя часть нервной трубки у позвоночных усложняется и превращается в головной мозг. Такое трубчатое строение нервной системы способствует обмену веществ не только с поверхности, но и изнутри, что дает возможность увеличить массу мозга. 3. Характерная особенность хордовых проявляется в том, что стенки глотки пронизаны жаберными щелями, что обеспечивает активный газообмен при прокачивании воды ротовым аппаратом через жаберные щели.
Ланцетник
К подтипу Бесчерепные относится единственный класс Головохордовые, который насчитывает всего около 30 видов морских животных, обитающих на мелководье. Типичным представителем является ланцетник (Branchiostoma lanceolatum), размеры которого достигают 8 см. Тело ланцетника овальное, суженное к хвосту, сжатое с боков. На задней части тела расположен хвостовой плавник в форме ланцета - древнего хирургического инструмента. Парные плавники отсутствуют, имеется слабо выраженный спинной плавник. По бокам тела с брюшной стороны свисают две складки, которые срастаются на брюшной стороне и образуют околожаберную полость, сообщающуюся с глоточными щелями и открывающуюся отверстием наружу.
© Покровы .Представлены кожей, состоящей из однослойного эпидермиса и тонкого слоя дермы.
© Опорно-двигательная система . Вдоль всего тела тянется хорда, утончаясь в передней и задней частях тела. Хорда заходит в переднюю часть тела дальше, чем нервная трубка, отсюда и название единственного класса - головохордовые. Хорда заключена в соединительнотканный футляр, который образует опорные элементы для спинного плавника и разделяет мышечные пласты на сегменты с помощью соединительнотканных прослоек. Мышцы образованы поперечно-полосатой мускулатурой.
© Пищеварительная система . На передней части тела имеется ротовое отверстие, окруженное щупальцами (до 20 пар). Ротовое отверстие ведет в обширную глотку, цедильный аппарат. Через щели в глотке вода выходит в атриальную полость, пищевые частицы улавливаются ресничным эпителием и направляются на дно глотки, где расположен эндостиль - бороздка, имеющая ресничный эпителий, который гонит слизь вперед, затем по спинной бороздке - к кишке. Желудка нет, имеется печеночный вырост, гомологичный печени позвоночных животных. Кишечник не делает петель и открывается анальным отверстием у хвостового плавника. Переваривание пищи происходит в кишечнике и в полом печеночном выросте, который направлен к головному концу тела. Интересно, что у ланцетника сохранилось внутриклеточное пищеварение, клетки кишечника захватывают пищевые частицы и переваривают их в своих пищеварительных вакуолях. Такой способ пищеварения у позвоночных животных отсутствует.
© Дыхательная система . В глотке более 100 пар жаберных щелей, ведущих в околожаберную полость. Стенки жаберных щелей имеют кровеносные сосуды, в которых происходит газообмен. С помощью ресничного эпителия глотки вода прокачивается через жаберные щели в околожаберную полость и через отверстие (атриопор) выводится наружу. Кроме того, в газообмене принимает участие и кожа.
© Кровеносная система
. Кровь ланцетника бесцветная, не содержит дыхательных пигментов. Транспорт газов осуществляется в результате их растворения в плазме крови. Кровеносная система замкнутая, один круг кровообращения. Сердце отсутствует, и кровь движется благодаря пульсации жаберных артерий (рис. 135), которые прокачивают кровь через сосуды в жаберных щелях. Артериальная кровь попадает в спинную аорту, от которой по сонным артериям кровь течет в переднюю часть, а по непарной спинной аорте - в заднюю часть тела. Затем по венам кровь вновь возвращается в венозный синус и по брюшной аорте направляется к жабрам. Вся кровь от пищеварительной системы попадает в печеночный вырост, затем в венозный синус. Печеночный вырост, так же, как и печень, обезвреживает ядовитые вещества, попавшие в кровь из кишечника, и, кроме того, выполняет другие функции печени. Такое строение кровеносной системы принципиально не отличается от кровеносной системы 
позвоночных животных и часто рассматривается как ее «прототип».
© Выделительная система .
Органы выделения ланцетника называются нефридии и напоминают органы выделения плоских червей - протонефридии. Многочисленные нефридии (около ста пар, по одному на две жаберные щели), расположенные в области глотки, представляют собой трубочки, открывающиеся одним отверстием в полость целома, другим - в околожаберную полость (рис. 136).
На стенках нефридия расположены булавовидные клетки - соленоциты , каждая из которых имеет узкий канал с мерцательным волоском. За счет биения этих волосков, жидкость с продуктами метаболизма выводится из полости нефридия в околожаберную полость.
© Центральная нервная система образована нервной трубкой с полостью внутри. Выраженного головного мозга у ланцетника нет. В стенках нервной трубки, вдоль ее оси, располагаются светочувствительные органы - глазки Гессе. Каждый из них состоит из двух клеток - светочувствительной и пигментной, они способны воспринимать интенсивность освещения. К расширенной части нервной трубки прилегает орган обоняния.
© Размножение и развитие . Ланцетники раздельнополы, половые железы (гонады, до 26 пар) расположены в полости тела в области глотки. Половые продукты выводятся в околожаберную полость через временно образующиеся половые протоки. Оплодотворение внешнее, зигота претерпевает дробление и превращается по классической схеме в морулу, бластулу, гаструлу, нейрулу. Имеется личиночная стадия. Личинка активно передвигается с помощью ресничек, покрывающих все тело, затем - за счет боковых изгибов тела. Личинка до трех месяцев ведет пелагический образ жизни, затем переходит к жизни на дне.
Особенности строения, особенности эмбрионального развития, характерные для хордовых животных, были изучены русским ученым А. О. Ковалевским. Но достаточные основания считать ланцетников прямыми предками позвоночных животных отсутствуют. Они развивались по пути адаптаций к придонному образу жизни с фильтраторным типом питания.
Бесчерепные животные сохранили ряд признаков беспозвоночных предков:
¨ выделительную систему нефридиального типа;
¨ отсутствие в пищеварительной системе дифференцированных отделов и сохранение внутриклеточного пищеварения;
¨ фильтрующий способ питания с образованием околожаберной полости для защиты жаберных щелей от засорения;
¨ метамерию (повторяющееся расположение) половых органов и нефридиев;
¨ отсутствие сердца в кровеносной системе;
¨ слабое развитие эпидермиса, он однослойный, как у беспозвоночных животных.
Подтип Позвоночные (Vertebrata)
Надкласс Рыбы (Pisces)
Хордовые - это самые высокоорганизованные существа из всех представителей царства Животные. Характерные черты строения позволили им стать вершиной эволюции.
Признаки хордовых
Основными чертами этих животных является наличие хорды, нервной трубки и жаберных щелей в глотке. Хордовые - это организмы, у которых перечисленные признаки могут существенно видоизменяться.
Так, скелет может быть наружным и внутренним. А развитие хордовых в онтогенезе может характеризоваться тем, что жаберные щели зарастают еще в зародышевом развитии организмов. При этом у них развиваются другие органы дыхания - воздушные мешки или легкие.
Осевой скелет
Основная характеристика хордовых - это наличие хорды. Она является внутренним который в виде цельного тяжа проходит через все тело. На протяжении всей жизни хорда остается не у многих представителей этого типа. К ним относятся разные виды ланцетников, представляющих класс Головохордовые подтипа Беспозвоночные.
У остальных представителей хорда развивается в скелет. Только у немногих он состоит из хрящевой ткани. земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие имеют полностью окостеневший скелет. В процессе эволюции он усложняется. Его составными частями являются череп, позвоночник, грудная клетка, пояса и непосредственно верхние и нижние конечности.
Жаберные щели в глотке
Хордовые - это животные, у которых органы дыхательной системы образуются как выросты глотки. В этом заключается их основное отличие от беспозвоночных. У данной группы они являются производными конечностей.
Безусловно, этот анатомический признак имеют не все хордовые. Жаберные щели сохраняются у ланцетника и акул и скатов. У животных, которые приспособлены к дыханию атмосферным кислородом, на ранних стадиях зародышевого развития они зарастают. После формируются легкие.
Особенности нервной системы
Система, обеспечивающая взаимосвязь организма с окружающей средой, у хордовых первоначально формируется по типу нервной трубки. Она имеет эктодермальное происхождение.
Хордовые - это высокоразвитые животные во многом благодаря особенностям строения нервной системы. Так, у млекопитающих она представлена спинным мозгом, находящемся в канале позвоночника, а также головным. Они являются частями центральной нервной системы. Головной мозг надежно защищен костями черепа, которые соединены неподвижно. Он дифференцируется на отделы по функциональному признаку. Анатомически через отверстие, образуемое позвонками, головной мозг соединен со спинным мозгом. Периферическую часть системы образуют спинно - и черепно-мозговые нервы. Они выполняют роль «транспортной магистрали», объединяя сложный организм в единое целое и координируя его работу.
Водными обитателями являются рыбы. Их тело обтекаемой формы покрыто чешуей, они приспособлены к жаберному дыханию, двигаются при помощи плавников.
Первыми вышедшими на сушу являются земноводные животные. Это лягушки, жабы, тритоны, черви и рыбозмеи. Их общее название связано с тем, что они живут на суше, дышат при помощи легких и кожи, а вот процесс их размножения происходит в воде. Подобно рыбам, их самки мечут в воду икру, которую самцы поливают семенной жидкостью.
Типично наземные животные - это пресмыкающиеся. Ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы проводят в воде лишь время охоты. Размножаются они яйцами, которые откладывают в особых укрытиях на суше. Их кожа сухая, покрыта плотными чешуйками.
Последний признак унаследовали от пресмыкающихся птицы. Неоперенная часть их ног называется цевка. Именно она и покрыта небольшими чешуйками. Этот факт ученые рассматривают как доказательство происхождения в процессе эволюции. Птицы способны к полету благодаря многим чертам внешнего и внутреннего строения. Это видоизмененные передние конечности, перьевой покров, легкий скелет, наличие киля - плоской кости, к которой крепятся мышцы, приводящие в движение крылья.
Наконец, Звери, или Млекопитающие, являются венцом эволюции. Они живородящие и выкармливают детенышей молоком.
Хордовые животные - самые сложноорганизованные, разнообразные по строению, играющие важнейшую роль в природе и жизни человека.
ОТВЕТ: Легкие и мускулистые плавники.
О чем свидетельствуют многочисленные зубы на челюстях первоптицы – археоптерикса?
ОТВЕТ: О происхождении птиц от пресмыкающихся.
О чем свидетельствует размножение некоторых млекопитающих (ехидны и утконоса) яйцами?
ОТВЕТ: О происхождении млекопитающих от пресмыкающихся.
На какой стадии развития колорадский жук приносит вред растениям?
ОТВЕТ: На стадии личинки и взрослого организма.
Какие признаки характерны для кишечнополостных?
ОТВЕТ: Два слоя клеток, кишечная полость, лучевая симметрия, стрекательные клетки, щупальца, хищники, высокая способность к регенерации.
Какова роль условных рефлексов в жизни животных?
ОТВЕТ: Осуществляют приспособление к конкретным условиям обитания.
В чем заключается конвергентное сходство крокодила, лягушки и бегемота?
ОТВЕТ: В сходном расположении глаз и ноздрей на голове (на возвышенности), которое возникло из-за обитания в сходных условиях.
Почему численность промысловых растительноядных рыб может резко сократиться при уничтожении в водоеме хищных рыб?
ОТВЕТ: Уничтожение хищников приведет сначала увеличению численности растительноядных рыб, но затем плотность их повышается, усиливается конкуренция, и быстро распространяются заболевания, что приводит к сокращению их численности.
Почему кровеносная система насекомых не выполняет функцию транспорта газов?
ОТВЕТ: Потому что их дыхательные органы - мельчайшие разветвленные трубочки- трахеи доставляют кислород непосредственно к клеткам, и из клеток в трахеи поступает и удаляется углекислый газ.
Яйцеклетка кролика в 3000 раз меньше яйцеклетки лягушки, содержит мало питательных веществ. Почему зародыш кролика не погибает от недостатка питательных веществ?
ОТВЕТ: Зародыш кролика развивается в матке и снабжается питательными веществами из крови матери.
Почему в средней полосе России весной насекомоядные птицы прилетают значительно позже, чем растительноядные?
ОТВЕТ: Насекомоядные птицы не могут обеспечить себя и птенцов пищей из-за отсутствия насекомых.
В чем проявляется приспособленность птиц к неблагоприятным условиям зимы в средней полосе России?
ОТВЕТ: У птиц появляется густой перьевой покров, запасается жир, некоторые запасают корм или переходят к другим видам корма, некоторые мигрируют, совершают перелеты, кочуют.
Какие приспособления к сезонным изменениям среды имеют млекопитающие?
ОТВЕТ: Впадают в спячку (медведи, бурундуки), мигрируют на другие территории (киты, сайгаки), запасают корма и накапливают жир, линяют и обрастают густым мехом.
В чем проявляется усложнение строения кровеносной системы у земноводных по сравнению с рыбами?
ОТВЕТ: Сердце становится трехкамерным, формируются два круга кровообращения. По малому кругу кровь из желудочка поступает в легкие, насыщается кислородом и поступает в левое предсердие. По большому кругу кровь из желудочка направляется к органам тела, а оттуда в правое предсердие. Организм получает смешанную кровь.
Почему с наступлением жаркого и сухого периода в пустыне черепахи впадают в спячку и в таком состоянии переносят неблагоприятные условия.
ОТВЕТ : В состоянии покоя (анабиоза) обмен веществ замедляется, резко сокращается потребность в пище и воде, которых недостаточно в жаркий и сухой период.
Какие особенности строения сформировались у хордовых животных в процессе эволюции?
ОТВЕТ : Появился внутренний осевой скелет – хорда или позвоночник, нервная система в виде трубки расположилась на спинной стороне тела, появились жаберные щели в пищеварительной трубке
Поясните, почему дождевые черви избегают переувлажненных участков почвы и выползают на ее поверхность.
ОТВЕТ: Дождевые черви дышат всей поверхностью тела, а переувлажненных участках в почве мало кислорода.
Многие птицы в период размножения живут парами, а зимой образуют стаи. Объясните, с чем связано временное объединение птиц в стаи.
ОТВЕТ: Многие формы поведения у птиц обусловлены инстинктами – сохраненными естественным отбором комплексами безусловных рефлексов. Весной у птиц начинает проявляться инстинкт размножения, поэтому они образуют пары. Зимой образуют стаи тоже на основе инстинкта, который помогает легче находить пищу, защищаться от врагов и т д.
Какие признаки характерны для моллюсков?
ОТВЕТ: Тело мягкое, не сегментировано, у большинства есть раковины, имеют мантию и мантийную полость, кровеносная система незамкнутая.
В чем заключается сходство плоских, круглых и кольчатых червей.
ОТВЕТ : Наличие кожно-мускульного мешка, пищеварительной, выделительной, нервной, половой систем, в теле выделяется головная часть, размножение с помощью яиц.