ЗООЛОГИЯ

 

 

Зоология — наука о животных. Значение животных в природе и жизни человека. Сходство и отличие животных и растений. Классификация животных.

Зоология — это наука, изучающая животных, которые в настоящее время обитают на Земле или существовали в прошлые эпохи. Все животные относятся к отдельному царству органического мира (Животные).

Зоология исследует внешнее и внутреннее строение животных, функции отдельных органов и систем органов, поведение, размножение и индивидуальное развитие, а также происхождение, эволюцию и значение животных в природе и для человека.

Все животные и растения обладают рядом общих свойств: это единый химический состав, как на уровне элементов, так и на уровне молекул (органические молекулы — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты); они обладают клеточным строением; все живые организмы являются открытыми системами, то есть находятся в постоянном обмене веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Совокупность обменных процессов называется метаболизмом. Метаболизм складывается из двух непрерывно протекающих, взаимосвязанных процессов: ассимиляции (синтеза) и диссимиляции (распада). Животные и растения способны размножаться. Передача признаков при размножении организмов обеспечивается наследственностью, с которой неразрывно связана изменчивость. Животные и растения обладают свойством раздражимости, то есть способностью отвечать на различные воздействия факторов внешней среды.

Животные отличаются от растений:

•  набором и составом органических молекул: белков, углеводов, липидов и др.

• различным набором клеточных органелл.

•  на уровне обменных процессов: растения (за некоторым исключением) — автотрофы, а животные (за исключением некоторых простейших) — гетеротрофы;

•  в жизненном цикле животных доминирует диплоидная стадия (за исключением некоторых групп простейших), а у растений происходит закономерное чередование диплоидной (спорофита) и гаплоидной (гаметофита) стадий;

•  на раздражение большинство животных отвечает движением, растения — существа неподвижные, хотя и у них встречаются двигательные реакции

•  животные обитают там, где растения жить не могут: в глубинах морей, в пещерах и т.д.

Значение животных в природе заключается в том, что они являются обязательным компонентом всех без исключения экосистем. В экосистемах они играют роль редуцентов или консументов различных уровней. Таким образом, животные вместе с растениями и другими организмами, входящими в  экосистемы, участвуют в круговороте веществ.

Животные имеют огромное и разноплановое практическое значение. Прежде всего, это относится к позвоночным: ими представлены почти все виды домашних животных. Этих животных выращивают для получения продуктов питания, шерсти, кожи, для транспортных, сторожевых, спортивных и других целей. И сейчас продолжается процесс одомашнивания диких животных: так, например, одомашнены лисицы, песцы, норки, страусы и т.д.

Наряду с полезной ролью позвоночные животные могут быть вредителями сельского хозяйства, например, суслики, мыши, полевки и т.д. Они портят и уничтожают запасы зерна, корнеплодов, фруктов, овощей, сена, силоса.

Среди беспозвоночных одомашненных животных немного — медоносная пчела и тутовый шелкопряд. Некоторые виды перепончатокрылых (наездники) используются человеком для борьбы с вредными насекомыми (биологические методы).

Различные беспозвоночные являются опасными паразитами растений, диких и домашних животных, а также человека. Массовое заражение животных паразитами называется эпизоотией. Паразитические формы встречаются в разных типах беспозвоночных животных: среди простейших, среди плоских червей, среди круглых червей.

Членистоногие (насекомые и паукообразные) служат переносчиками как инфекционных (энцефалит, чума, тиф и др.), так и паразитарных заболеваний. Среди них много эктопаразитов: вши, блохи, оводы, пухоеды, клещи и т.д.

Царство Животные подразделяется на большое количество групп, которые различаются по своей организации. При установлении этих групп используется система соподчиненных категорий: они называются систематическими или таксономическими.

Основы системы животного мира были заложены в конце XVII и в первой половине XVIII вв. в работах английского естествоиспытателя Дж. Рея и шведского ученого К. Линнея. В своем основополагающем труде «Система Природы», который вышел в 1735 г., К. Линней разработал принцип бинарной номенклатуры для названий видов животных и растений. Каждому виду присваивается латинское название, состоящее двух слов — первое, существительное, обозначает название рода, а второе — прилагательное — обозначает название вида. Например: Аскарида человеческая, Аскарида свиная, Аскарида конская. Бинарная номенклатура, предложенная К. Линеем,  используется учеными и в настоящее время.

Основной систематической единицей (категорией) является вид: например, Амеба обыкновенная, Двуустка печеночная,  Лягушка травяная, Ящерица прыткая и т.д. Близкие виды объединяются  роды, близкие роды — в семейства, семейства — в отряды, отряды в классы, а классы — в типы.

Тип — это высшая систематическая категория. Каждый тип характеризуется определенным планом строения животных, который является общим для всех групп, в него входящих. Так, у всех членистоногих имеется наружный твердый скелет»; брюшная нервная цепочка, отсутствует кожно-мускульный мешок и т.д. У хордовых центральная нервная система имеет вид трубки, расположенной над хордой или позвоночником, внутренний твердый скелет — хорда, которая у высших представителей типа замещается на хрящевой или костный позвоночник, глотка пронизана жаберными щелями и т.д.

В современной зоологии также принимается и классификация самих типов: под определенным названием, например, объединяются типы, сходные по существенным признакам: Одноклеточные и Многоклеточные. Категории, стоящие выше типа, а именно Подцарство, Надраздел, Раздел, Подраздел не являются систематическим, а введены для удобства описания.

Система животных, так же как и других организмов, призвана отражать историческое (эволюционное) развитие царства Животные и отдельных групп, входящих в его состав. Подобная система строится на основе выяснения степени родства между разными группами организмов.

Одноклеточные. Общая характеристика

Одноклеточные, или простейшие, это эукариотические организмы, тело которых состоит из одной клетки, но функционирует как целостный организм. Иногда простейшие образуют колонии.

Тело простейшего отграничено от внешней среды плазматической мембраной. Простейшие растительного происхождения снаружи от мембраны формируют клеточную стенку из полисахаридов — целлюлозы, пектина и т.д. Жгутиконосцы, инфузории и споровики имеют пелликулу — определенным образом организованный верхний слой цитоплазмы, прилегающий к мембране. Если оболочка или пелликула отсутствует, форма тела простейших непостоянна. Простейшие могут образовывать наружные скелеты в виде раковинок или панцирей, а также внутренние скелеты разнообразной формы.

Цитоплазма простейшего условно подразделяется на два слоя: наружный — прозрачный плотный — эктоплазму; и внутренний — жидкий зернистый — эндоплазму. В эндоплазме сосредоточены клеточные органеллы: ядро, ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы и клеточные включения ицитоскелет.

Органеллами движения у простейших служат ложноножки, жгутики или реснички. Ложноножки представляют собой временные выросты цитоплазмы. Жгутиики и реснички имеют одинаковое внутреннее строение, в основе которого лежат микротрубочки, расположенные в определенном порядке и снаружи покрытые плазматической мембраной. В цитоплазме реснички и жгутики связаны с базальным тельцем.

К мембранным органеллам тела простейшего относятся сократительные или пульсирующие вакуоли. У разных видов их число колеблется от одной до двадцати. Основная функция сократительных вакуолей — регуляция осмотического давления. Автотрофные простейшие в цитоплазме имеют хлоропласты, число и форма которых сильно различаются в отдельных, группах. У гетеротрофных и миксотрофных представителей группы образуются пищеварительные вакуоли. Вакуоли формируются в процессе фагоцитоза с помощью ложноножек или в процессе пиноцитоза — в виде мелких мембранных пузырьков. Многие паразитические простейшие питаются осмотрофно. Непереваренные остатки пищи выводятся во внешнюю среду посредством наружной клеточной мембраны.

У простейших есть ядро. Как правило, в клетке имеется одно ядро, которое может быть диплоидным или гаплоидным. Есть многоядерные простейшие, например, жгутиконосцы, в теле которых содержится много ядер, но они все одинаковой плоидности. У инфузорий как минимум есть два ядра разной плоидности. Большое ядро — полиплоидное, называется вегетативным и отвечает за жизнедеятельность организма. Малое ядро — диплоидное, участвует в половом процессе.

По типу питания простейшие делятся на следующие группы: автотрофы (фотосинтетики, например, вольвокс); гетеротрорфы (сапрофаги, паразиты, хищники); миксотрофы (организмы, сочетающие как автотрофный, так и гетеротрофный типы питания, например, эвглена зеленая).

Газообмен у простейших осуществляется через всю поверхность тела в результате диффузии газов. У паразитов — дыхание анаэробное (гликолиз).

Выделение продуктов метаболизма — аммиака, а также солей, происходит также через наружную клеточную мембрану.

Простейшие размножаются бесполым путем. Существует два типа бесполого размножения: деление клетки на две дочерние с последующим ростом каждой; деление клетки на множество мелких клеток без дальнейшего их роста.

Многие представители одноклеточных размножаются половым процессом, который протекает двумя способами: копуляция, или слияние гамет; конъюгация, которая представляет собой обмен генетическим материалом между двумя особями (не путать с конъюгацией у водорослей).

Простейшие обладают раздражимостью — они реагируют на свет, температуру, химические вещества, механические воздействия, давление и т.д. Воздействие факторов среды организмы воспринимают при помощи рецепторов, находящихся в мембранах, или с помощью специализированных органелл, например, светочувствительных глазков. Ответом на раздражение обычно является движение, или таксис.

Простейшие инцистируются — то есть образуют вокруг тела плотную защитную оболочку. В форме цист они переживают неблагоприятные условия и расселяются.

Жизнь свободноживущих простейших тесно связана с водой. Они обитают в соленых и пресных водоемах, где входят в состав бентоса и планктона. Важную и большую группу образуют почвенные простейшие. Они находятся в воде, заполняющей почвенные капилляры. Среди простейших много паразитов, поражающих как беспозвоночных, так и позвоночных, в том числе и человека. Есть паразиты растений. Паразитические простейшие вызывают тяжелые заболевания, например, малярию, сонную болезнь и т.д.