зоология позвоночных

ÓÄÊ 596/599:591.4(076.5) ÁÁÊ 28.693ÿ73

Á90

Рекомендовано Ученым советом биологического факультета 10.11.2003 г., протокол ¹ 3

Ð å ö å í ç å í ò û:

кафедра зоологии БГПУ им. Максима Танка (зав. кафедрой кандидат биологических наук, доцент А. В. Хандогий);

доктор биологических наук Л. В. Камлюк

Бурко Л. Д.

Б90 Зоология позвоночных: Практикум для студентов биол. фак. спец. 1-31 01 01 «Биология», 1-33 01 01 «Биоэкология» / Л. Д. Бурко, А. В. Балаш, Н. Е. Бурко. — Мн.: БГУ, 2004. — 203 с.: ил.

ISBN 985-485-313-6.

Рассматриваются морфологические особенности представителей различных групп хордовых животных, их внешнее и внутреннее строение.

Для студентов биологического факультета БГУ.

ÓÄÊ 596/599:591.4(076.5) ÁÁÊ 28.693ÿ73

	© Бурко Л. Д., Балаш А. В.
	Бурко Н. Е., 2004
ISBN 985-485-313-6	© ÁÃÓ, 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

Позвоночные — наиболее всесторонне изученная группа животных, поэтому многие общебиологические исследования (взаимоотношение формы и функции, эволюция и видообразование, филогенетические построения) проводятся преимущественно на позвоночных животных. Хорошая сохранность палеонтологических остатков ряда групп позволяет лучше и нагляднее выявить, чем на любых других живых организмах, общий ход эволюции и ее взаимосвязь с менявшимися во времени условиями обитания.

Зоология позвоночных является одной из общепрофессиональных дисциплин учебного плана подготовки специалис- тов-биологов в вузах и состоит из лекционного курса, практи- ческих лабораторных занятий и полевой практики. Все эти разделы взаимно дополняют и обогащают друг друга, способствуя созданию целостного представления о типе Хордовых животных, к которому относятся позвоночные. На изучение курса «Зоология позвоночных» учебным планом отводится 100 ч, из них 48 ч на лабораторные занятия.

Цель данного издания — обеспечить более глубокое и осмысленное усвоение теоретического материала. В практикуме изложены сведения о морфологических особенностях хордовых животных различных систематических групп, а также их видового разнообразия. При подготовке рукописи авторы исходили из принципов сравнительно-анатомического анализа и филогенетических связей классов позвоночных животных, поэтому основное внимание в нем уделено наиболее важным аспектам морфологии и анатомии изучаемых животных.

3

В практикум не включены темы по систематике, так как они вошли в учебное пособие «Систематика хордовых животных» в 2-х частях.

Практикум предназначен для самостоятельной работы студентов с объектами во время лабораторных занятий. По каждой теме занятий студент в отчете должен изложить последовательность этапов выполнения работы, начиная с общей характеристики изучаемой группы и заканчивая рисунками, перечень которых приводится в задании на каждую лабораторную работу.

Òèï Chordata Подтип Vertebrata

Раздел Gnathostomata

Надкласс Pisces

Класс Chondrichthyes Подкласс Elasmobranchii Отряд Squaliformes

Squalus acanthias (Акула колючая) Поперечный разрез туловищного позвонка

спинной мозг	верхняя дуга

тело позвонка

ребро

хорда

поперечный отросток

Ðèñ. 1. Образец оформления рисунка в альбоме

4

Альбом с самостоятельно сделанными во время практических занятий рисунками является основным документом, свидетельствующим о выполнении студентом программы практикума. Альбом должен быть достаточно большого формата (20 28 мм), из плотной бумаги. Все рисунки делаются мягким простым карандашом. Каждый рисунок должен иметь название, детали объекта обозначаются сбоку от рисунка, на каждой странице указывается систематическое положение рассматриваемого объекта. Образец оформления рисунков в альбоме показан на рис. 1. Необходимые зарисовки в альбоме производятся после полного выяснения особенностей строения рассматриваемого объекта.

По окончании работы студенты показывают рисунки преподавателю и исправляют указанные им ошибки. Перед уходом из аудитории сдают полученное в начале занятия оборудование и приводят в порядок свое рабочее место.

5

ТИП ХОРДОВЫЕ — CHORDATA

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОРДОВЫХ ЖИВОТНЫХ

Тип Хордовые объединяет около 43 тысяч современных видов, имеющих всемирное распространение и освоивших самые различные среды обитания. Они населяют моря и океаны, реки и озера, континенты, включая Арктику и Антарктику, и острова. Внешний облик хордовых очень разнообразен, различны и их размеры. Среди них есть мелкие, длиной всего 10 мм и массой тела 15 мг (филиппинские бычковые рыбы), и гиганты — длиной 33 м и массой 150 т (синий кит).

Однако несмотря на огромное разнообразие, для всех представителей типа Хордовые характерны общие черты организации, так называемые специфические признаки, не встречающиеся у представителей других типов царства животных:

1.Наличие в течение онтогенеза или на одной из его стадий — хорды — выполняющей функцию внутреннего скелета. Хорда представляет собой упругий стержень, образованный особыми сильно вакуолизированными клетками; покрыта соединительнотканной оболочкой. Хорда энтодермального происхождения, образовывается путем выпячивания спинной стороны кишечной трубки и тянется вдоль всего туловища, продолжаясь в хвостовой отдел. У низших хордовых сохраняется всю жизнь, у высших в ходе индивидуального развития замещается позвоночным столбом (позвоночником), состоящим из отдельных хрящевых либо костных позвонков.

2.Центральная нервная система (эктодермального происхождения) имеет форму трубки, внутренняя полость которой называется невроцелем. Нервная трубка расположена над хордой. У

6

высших хордовых (позвоночных) нервная трубка подразделяется на головной и спинной мозг.

3.Передний отдел пищеварительной трубки — глотка — выполняет две функции: дыхательную (за счет наличия жаберных отверстий) и трофическую (начальный участок пищеварительного тракта). Водные животные имеют специализированные органы дыхания — жабры. У наземных позвоночных жаберные щели в глотке имеются только на эмбриональной стадии развития; органами воздушного дыхания являются легкие, развивающиеся как парные образования брюшной стороны задней части глотки. Пищеварительный тракт расположен под хордой.

4.Кровеносная система, как правило, замкнутого типа, пульсирующий отдел кровеносной системы — сердце, расположен на брюшной стороне тела под хордой и пищеварительной трубкой.

Кроме того, представители типа Хордовых имеют и признаки, встречающиеся у животных других типов:

1.Хордовые — вторичноротые животные, поскольку ротовое отверстие образуется путем прорыва стенки гаструлы; а на месте первичного рта образуется заднепроходное отверстие. Этот признак имеют иглокожие, погонофоры и др.

2.В процессе индивидуального развития образуется вторич- ная полость тела — целом. Наличие целома характерно для коль- чатых червей, моллюсков, членистоногих и др.

3.Метамерное, или посегментное расположение некоторых систем органов. Метамерия лучше выражена у низших хордовых животных и на стадии эмбрионального развития у высших. Во взрослом состоянии у наземных позвоночных метамерия выражена лишь в строении позвоночного столба, в отхождении спинномозговых нервов, в расположении мускулатуры брюшной стенки. Признак отмечен у червей, членистоногих.

4.Хордовым, как и большинству многоклеточных, кроме Губок и Кишечнополостных, свойственна билатеральная симметрия.

Тип Хордовые подразделяется на три подтипа: Бесчерепные, Оболочники, или Личиночнохордовые, и Позвоночные, или Че- репные. Животных подтипов Бесчерепные и Оболочники обычно называют низшими хордовыми, противопоставляя им высших хордовых — представителей подтипа Позвоночные.

7

ПОДТИП ОБОЛОЧНИКИ, или ЛИЧИНОЧНОХОРДОВЫЕ —

TUNICATA, SEU UROCHORDATA

Оболочники — рано отделившаяся от основного ствола и наиболее уклонившаяся ветвь хордовых животных, развивавшаяся в основном по пути морфологически регрессивной эволюции. Типичные признаки хордовых четко выражены лишь на личи- ночной стадии. Распространены только в морях. Часть видов ведет неподвижный (сидячий) образ жизни, другие медленно перемещаются в толще воды. Тело покрыто оболочкой или туникой. Питаются пассивно, профильтровывая большие массы воды. Кровеносная система незамкнутая, лакунарного типа. Гермафродиты; большая часть видов способна и к бесполому размножению.

Т е м а 1. СТРОЕНИЕ ОБОЛОЧНИКОВ

СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТА

Тип Хордовые, Chordata Подтип Оболочники, Tunicata Класс Асцидии, Ascidiae

Представитель — Асцидия, Ascidiae sp.

МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ

Т а б л и ц ы: строение асцидии, схема строения личинки асцидии, последовательные стадии метаморфоза личинки асцидии, строение сальпы и боченочника, строение аппендикулярии.

На одного-двух студентов необходимы:

1.Фиксированная асцидия.

2.Фиксированные сальпы, помещенные в чашки Петри в воде (под чашку Петри необходимо положить черную бумагу).

3.Влажные препараты асцидий, сальп.

4.Ванночка.

5.Препаровальные иглы — 2.

6.Ручная лупа 4—6 .

8

ЗАДАНИЕ

Рассмотреть внешний вид фиксированной асцидии, сделать рисунок схемы внутреннего строения асцидии.

Рассмотреть, не зарисовывая, влажные препараты:

1)одиночной сальпы;

2)колониальной асцидии — пирозомы.

ВНЕШНИЙ ВИД И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ АСЦИДИИ

По внешнему облику одиночная асцидия напоминает двугорлую банку (рис. 2), плотно прикрепленную основанием к субстрату и имеющую два отверстия — ротовой и клоакальный (атриальный) сифоны. Тело снаружи покрыто туникой, обладающей сложной структурой. Туника выделяется эпителием и обычно пропитывается неорганическими солями, превращаясь в упругую и плотную защитную оболочку. В нее проникают отдельные эпителиальные и мезенхиматозные клетки, нередко и кровеносные сосуды. У одних видов асцидий туника тонкая, гладкая, полупрозрачная, иногда студенистая или желеобразная, у других — толстая, бугристая. У части видов туника плотно прилегает к эктодерме, у других — срастается с ней лишь по краям сифонов.

Под туникой лежит мантия или кожно-мускульный мешок из однослойного кожного эпителия (эктодермы) и сросшихся с ним двух-трех слоев продольных и поперечных мускульных пучков, лежащих в рыхлой соединительной ткани. В области сифонов расположены особые кольцевые пучки мышц, закрывающие и открывающие эти отверстия. Сокращение и расслабление мантийной мускулатуры наряду с мерцанием ресничек эпителия внутренних стенок ротового сифона обеспечивает нагнетание воды в глотку.

Ротовой сифон ведет в огромную глотку (рис. 2, 4), занимающую большую часть тела асцидии. Границу между внутренней поверхностью ротового сифона и стенками глотки образует утолщенный кольцевой валик — околожаберная или окологлоточная борозда, вдоль которой расположены невидимые снаружи тонкие щупальца (у некоторых видов их бывает до 30 штук). Стенки глотки пронизаны множеством мелких жаберных отверстий — стигм, открывающихся не наружу, а в атриальную полость. От

9

		À
		1
		Á
		1
		2
		3
	18	4
	16	5
	8	6
	17
	15	Â
	2	7
		9
		12
		10
		11
		13
		19
	14	20

Ðèñ. 2. Строение асцидии. À — общий вид; Á — продольный разрез;

— увеличенная часть стенки глотки со стигмами и сосудами:

1 — ротовой сифон, 2 — клоакальный сифон, 3 — ротовые щупальца, 4 — глотка, 5 — кровеносные сосуды, 6 — стигма, 7 — эндостиль,

8 — спинная борозда, 9 — сердце, 10 — туника, 11 — желудок, 12 — семенники, 13 — яичники, 14 — анальное отверстие,

15 — начало пищевода, 16 — нервный узел, 17 — спинной нервный ствол, 18 — субневральная железа, 19 — эпителий, 20 — подошва асцидии

дна глотки отходит короткий пищевод, переходящий в расширение — желудок, за которым идет кишка, открывающаяся анальным отверстием в атриальную полость, вблизи клоакального сифона (рис. 2, 14).

По брюшной стороне глотки проходит эндостиль (рис. 2, 7) — желобок, выстланный мерцательным эпителием и имеющий железистые поля, в выделяемой ими слизи содержатся тиреоидные гормоны. С противоположной стороны в полость глотки вдается тонкая подвижная складка — спинная борозда, или пластинка (рис. 2, 8). Движения ресничек мерцательного эпителия, окаймляющего края жаберных отверстий (стигм), создают ток выде-

10