Зоология позвоночных животных с основами экологии (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)
.pdf
В.П. Стариков Т.М. Старикова Р.Р. Шамгунова
ЗООЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ
С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)
Сургут
2014
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА -ЮГРЫ
________________
ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО – Югры»
Кафедра зоологии и экологии животных
В.П. Стариков Т.М. Старикова Р.Р. Шамгунова
ЗООЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ
(рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)
Учебное пособие
Сургут Издательство СурГУ
2014
1
УДК 597/.598.1(075.8)
ББК 28.693.3я73
С771
С771 Стариков, В. П. Зоология позвоночных животных с основами экологии (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся): учебное пособие / В. П. Стариков. – 2е изд.; перераб. и доп. – Сургут. гос. ун-т. – Сургут: Изд-во СурГУ, 2014. –69 с.
ISBN
Предназначено для студентов направления «Биология».
Печатается по решению редакционно-издательского совета Сургутского государственного университета.
Авторы: В.П. Стариков, д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой зоологии и экологии животных СурГУ; Т.М. Старикова, канд. пед. наук, доцент; Р.Р. Шамгунова, кандидат биологических наук.
Рецензент: А.И. Шепелев, д-р биол. наук, профессор.
©Стариков В.П., Старикова Т.М., Шамгунова Р.Р., 2014
©Сургутский государственный университет, 2014
2
1. Тип ХОРДОВЫЕ…………………………………………. |
5 |
2. Класс ГОЛОВОХОРДОВЫЕ…………………………. |
6 |
3. Классы МИНОГИ И МИКСИНЫ………………………………. |
8 |
4.Класс ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ……………………………... 11
5.Класс КОСТНЫЕ РЫБЫ………………………………... 13
5.1.Инфракласс Кистеперые…..……………………... 13
5.2.Инфракласс Двоякодышащие……..……………... 14
5.3.Инфракласс Костистые…………..……………….. 15
5.4 Определение круглоротых и рыб ..………………. |
21 |
6. Класс ЗЕМНОВОДНЫЕ…………………………………. |
25 |
6 . 1 . Краткое описание облика и экологических |
|
особенностей видов земноводных ХМАО…….... |
28 |
|
|
6.1.1. Сибирский углозуб……………………………… |
28 |
6.1.2. Обыкновенный тритон………………………… |
33 |
6.1.3.Травяная лягушка……………………………….. 36
6.1.4.Остромордая лягушка……………………………... 42
6.1.5. Сибирская лягушка……………………………… |
44 |
6.1.6. Обыкновенная жаба…………………………. |
47 |
6.2. Определение хвостатых и бесхвостых |
|
земноводных……………………..……………….. |
51 |
7. Класс ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ…………………………. |
54 |
7.1. Краткое описание облика и экологических |
|
особенностей видов пресмыкающихся ХМАО… |
54 |
7.1.1.Живородящая ящерица……………………………... 55
7.1.2.Обыкновенная гадюка……………………………... 56
7.1.3.Прыткая ящерица……………………………….. 59
7.1.4. Обыкновенный уж………………………………… |
61 |
7.2. Определение пресмыкающихся…………...……… |
62 |
Список литературы……………………………………………. |
67 |
СОДЕРЖАНИЕ |
|
3
СИСТЕМАТИКА ТИПА ХОРДОВЫЕ
Тип Хордовые, Chordata Подтип Бесчерепные, Acrania
Класс Головохордовые, Cephalochordata
Подтип Личиночнохордовые, или Оболочники, Urochordata seu Tunicata
Класс Асцидии, Ascidiae Класс Сальпы, Salpae
Класс Аппендикулярии, Appendiculariae
Подтип Позвоночные, или Черепные, Vertebrata (Craniata)
Раздел Бесчелюстные, Agnatha Надкласс Круглоротые, Cyclostomata
Класс Миноги, Cephalaspidomorphi (Petromyzontes)
Класс Миксины, Myxini
Раздел Челюстноротые, Gnathostomata Надкласс Рыбы, Pisces
Класс Хрящевые рыбы, Chondrichthyes
Подкласс Пластиножаберные, Elasmobranchii Подкласс Цельноголовые (Химеры), Holocephali*
Класс Костные рыбы, Osteichthyes
Подкласс Лопастеперые, Sarcopterygii
Инфракласс Кистепрые, Crossopterygimorpha,
или Crossopterygii.
Инфракласс Двоякодышащие, Dipneustomorpha,
или Dipnoi
Подкласс Лучеперые, Actinopterygii, Teleostomi
Надотряд Ганоидные, Ganoidomorpha (отряды Осетрообразные, Многоперообразные, Амиеобразные, Панцирникообразные)
Инфрокласс Костистые рыбы, Teleostei (отряды Сельдеобразные, Лососеобразные, Угреобразные, Карпообразные, Сомообразные, Карпозубообразные, Сарганообразные, Трескообразные, Колюшкообразные, Кефалеобразные, Окунеобразные, Камбалообразные, Сростночелюстные и др.)
Надкласс Четвероногие, или Наземные позвоночные, Tetrapoda
* Некоторые ихтиологи повышают таксономический статус Химер до
4
класса
Класс Земноводные, или Амфибии, Amphibia
Подкласс Дугопозвонковые, Apsidospondyli (отряд Бесхвостые)
Подкласс Тонкопозвонковые, Lepospondyli (отряды Хвостатые и Безногие)
Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии, Reptilia Подкласс Анапсида, Anapsida (отряд Черепахи) Подкласс Лепидозавры, Lepidosauria (отряды Клювоголовые и Чешуйчатые)
Подкласс Архозавры, Archosauria (отряд Крокодилы) Класс Птицы, Aves
Подкласс Веерохвостые, Neornithes
Инфракласс Древние птицы (отряды Страусы и Тинаму), Palaeornithes
Инфракласс Обновленные птицы (отряды Курообразные, Гусеобразные и некоторые другие), Paraneornithes
Инфракласс Новые птицы (большинство групп),
Neornithes
Класс Млекопитающие, Mammalia Подкласс Первозвери, Prototheria
Инфракласс Атерии, Atheria (отряд Однопроходные, или Клоачные)
Подкласс Звери, Theria
Инфракласс Низшие звери, или Сумчатые,
Metatheria
Инфракласс Высшие звери, или Плацентарные,
Eutheria (Placentalia) (отряды Насекомоядные,
Рукокрылые, Зайцеобразные, Грызуны, Хищные, Парнокопытные и др.)
Тип ХОРДОВЫЕ (CHORDATA)
Хордовые представляют собой весьма своеобразную, многочисленную и сложную по составу группу животных. По числу форм они значительно уступают членистоногим, но общее число видов хордовых все же превышает 40 000.
Для животных этого типа характерны три основных признака: осевой скелет, первоначально закладывающийся у зародышей в виде спинной струны, или хорды, которая в дальнейшем развитии у многих
5
видов замещается позвоночным столбом; спинная нервная трубка, расположенная над хордой и у высших представителей типа в процессе индивидуального развития превращающаяся в головной и спинной мозг; пищеварительный тракт лежит под хордой.
Подтип БЕСЧЕРЕПНЫЕ (ACRANIA)
Класс ГОЛОВОХОРДОВЫЕ (CEPHALOCHORDATA)
Рис. 1. Продольный разрез ланцетника:
1 – предротовое отверстие, окруженное щупальцами; 2 – хвостовой плавник; 3 – спинной плавник; 4 – подхвостовой плавник; 5 – складка кожи; 6 – выводное отверстие околожаберной полости; 7 – хорда; 8 – сегменты мускулатуры – миомеры; 9 – соединительно-тканные прослойки (миосепты) между сегментами мускулатуры; 10 – нервная трубка; 11 – «парус» (кольцевой мускул-замыкатель, находящийся между ртом и глоткой); 12 – жаберные щели; 13 – кишка; 14 – печеночный вырост кишечника; 13 – околожаберная полость; 16 – эндостиль желобок, покрытый ресничками, вызывающими движение воды; 17 – половые железы.
В окончательном становлении в зоологии типа хордовых и выделении подтипа бесчерепных решающую роль сыграло изучение ланцетника выдающимся отечественным ученым А. О. Ковалевским во второй половине XIX века. Правда, ланцетник был открыт значительно раньше русским академиком П. Палласом, но последний принял его за «мягкотелого» моллюска. Между тем исследования А. О. Ковалевского показали, что небольшое (длиной 5-8 см), полупрозрачное морское животное, встречающееся в Черном море, по внутреннему строению ничего общего с моллюсками не имеет. Его назвали ланцетником за внешнее сходство с небольшим медицинским ножичком — ланцетом. Тело его сплюснуто с боков и заостренно спереди и сзади; на переднем конце заметно предротовое отверстие, окруженное 10-20 щупальцами. Вдоль спины тянется складка кожи
— спинной плавник. Он обрамляет и хвостовой отдел тела, где образует ланцетовидный хвостовой плавник (рис.1).
6
Кожные покровы ланцетника состоят из двух слоев: наружного — эпидермиса и внутреннего — кутиса. Эпидермис у ланцетника однослойный, как у кольчатых червей. Кутис представлен студенистой тканью и развит слабо. Снаружи эпидермис покрыт тонким слоем бесклеточной кутикулы.
Под покровами находится мускулатура, разграниченная, как и у кольчатых червей, на сегменты, разделенные прослойками.
Осевой скелет ланцетника составляет спинная струна, или хорда, — это сохраняющийся всю жизнь нерасчлененный упругий тяж, не замещающийся позвонками, как у высших животных.
Над хордой располагается примитивная центральная нервная система в виде нервной трубки. Хотя спереди она несколько расширяется, но головного мозга у ланцетника еще нет. За отсутствие черепа, который защищает высших хордовых от повреждений, ланцетника относят к подтипу бесчерепных. Орга ны чувств ланцетника малозаметны — это обонятельная ямка, светочувствительные клетки в нервной трубке, осязательные клетки эпидермиса и т. п.
Питается ланцетник взвешенными в воде мелкими планктонными организмами — животными и растениями. Вместе с током воды, вызываемым биением ресничек мерцательного эпителия, они попадают сперва в глотку, а затем в кишечник. В глотку, естественно, попадает при этом и растворенный в воде кислород. Глотка велика и как бы прорезана многими косо расположенными щелями, на стенках которых находятся органы дыхания — жабры. Через жаберные щели вода попадает первоначально в околожаберную полость, а отсюда выталкивается вон из организма через выводное отверстие. Околожаберная полость развита у ланцетника как приспособление, защищающее от засорения жаберные щели, при зарывании ланцетника в грунт.
У ланцетников имеется замкнутая кровеносная система, несущая бесцветную кровь, и один круг кровообращения. Движение крови вызывает пульсация брюшной аорты и нижних частей жаберных сосудов («жаберных сердец»). Органы выделения у ланцетника не почки, как у высших хордовых, а многочисленные выделительные трубочки — метанефридии, сходные с органами выделения кольчатых червей.
Таким образом, А. О. Ковалевский установил, что ланцетник — «позвоночное без позвонков» (по выражению Ф. Энгельса), т. е. животное без позвоночного столба, но с осевым скелетом в виде хорды, закладывающейся и у зародышей позвоночных; у ланцетника нет еще расчленения центральной нервной системы на
7
головной и спинной мозг, но есть лежащая над хордой спинная нервная трубка; наконец, глотка прорезана множеством жаберных щелей (рис. 1).
Наряду с вышеперечисленными признаками родства с позвоночными у ланцетника отмечаются и признаки беспозвоночных животных: его покров образован однослойным эпителием (чего нет у позвоночных), сохраняется сегментальное строение мускулатуры, органы выделения напоминают таковые кольчатых червей.
Совершенно ясно, что низшие хордовые взяли начало от общих с беспозвоночными древних предков. Ланцетники образовали еще одну ветвь в развитии животного мира.
Именно А. Н. Северцов полагал что животные, от которых произошли позвоночные, в процессе своей эволюции перешли, в отличие от ланцетника, к активному отыскиванию и ловле добычи. В связи с этим путем укрепления мускулатуры и осевого скелета у них более развивались органы движения и усложнялись органы чувств. В тесной связи с усложнением органов чувств совершенствовалось строение переднего конца нервной трубки головного мозга. Как приспособление, защищающее головной мозг, возникла и стала развиваться черепная коробка. Укрепление мускулатуры и активизация движения повлекли за собой усиление кровообращения и образование сердца. Таким образом у животных, первоначально похожих на ланцетника, постепенно появились органы, присущие позвоночным животным.
Подт и п ЧЕРЕПНЫЕ (CRANIATA), ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ
(VERTEBRATA)
КРУГЛОРОТЫЕ Классы МИНОГИ И МИКСИНЫ
К этим классам относятся миноги и миксины, имеющие угревидное тело и ведущие водный, но паразитический образ жизни (рис. 2). Основу осевого скелета у этих животных, как и у ланцетника, составляет хорда, но над ней формируются уже зачатки
хрящевых позвонков. Развивается хрящевой череп, но еще очень примитивный и не защищающий полностью головной мозг.
Очень своеобразны органы дыхания. Через круглые наружные жаберные отверстия вода входит в жаберные мешки, выходя из них тем же путем. Стенки линзообразных жаберных мешков покрыты многочисленными пластинками, в которых ветвятся кровеносные сосуды.
8
В связи с таким строением жаберного аппарата круглоротых называют еще мешко-жаберными.
Аппарат нападения круглоротых на живых рыб, иногда превосходящих их размерами, представляет собой присасывательную воронку — видоизмененную и специализированную ротовую полость. С помощью воронки круглоротые присасываются к жертве, обычно около жаберного аппарата, и легко нарушают ее покровы. Первое время нападающие ведут себя как эктопаразиты, высасывающие кровь и соки из тканей. При этом начинает работать их мощный язык, на котором сидят острые роговые зубчики. Но в конце концов они просверливают стенку тела жертвы. Особенно опасны для рыб миксины. Хотя они слепы, но находят жертву очень точно и мгновенно к ней присасываются. Сбросить таких страшных наездников рыба не может и погибает.
Пищеварительная система круглоротых примитивна по строению и представляет собой трубку без подразделения на отделы, есть печень и зачаток поджелудочной железы.
В кровеносной системе круглоротых действует
двухкамерное сердце — основной двигатель крови. Сердце состоит из
предсердия и желудочка. Кровь в сердце венозная. По артериям она поступает к жабрам. Здесь отдает воде углекислый газ и насыщается кислородом. Затем вновь по
артериальным сосудам движется вдоль тела и поступает в капилляры. Отдав, клеткам тела кислород и питательные вещества, забрав углекислый газ, она собирается из капилляров в вены и вновь продвигается в сердце, где при его сокращении получает новый толчок вперед к жабрам. Таким образом, кровеносная система круглоротых замкнутая и имеет один круг кровообращения.
Органами выделения у круглоротых служат первичные почки, весьма простого строения.
Центральная нервная система, как у всех позвоночных, представлена головным и спинным мозгом и отходящими от них нервами. Головной мозг состоит из пяти отделов, типичных для позвоночных: переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и
9