Чем представлен внутренний и наружный скелеты беспозвоночных животных

Строение беспозвоночных животных

Мышечные системы беспозвоночных

Книдарианцы

Самый большой являются медузы класса Scyphozoa, некоторые из которых вырастают до двух метров в диаметре. Несмотря на свои большие размеры, сцифозные медузы имеют только один слой клеток на внешней поверхности тела и один слой, выстилающий полость кишечника; большую часть объема животного занимает студенистая мезоглея. В эпидермисе На нижней поверхности колокольчика находятся мышечноэпителиальные клетки, отвечающие за слабые плавательные движения животного. Мышечные волокна сокращаются, уменьшая диаметр раструба и вытесняя струю воды. Затем колокол возвращается к своей первоначальной форме за счет упругой отдачи мезоглеи. Эти движения выполняются в обычном ритме с периодом в несколько секунд, продвигая животное по воде. Медузы — одни из самых простых животных, которые используют мышцы для ритмических движений. По крайней мере, у некоторых медуз круговые мышцы, которые выполняют большую часть работы при плавании, имеют поперечно-полосатую форму. Напротив, большинство других мышц книдарийцев гладкие.

Многослойные животные

Черви

Хотя у всех червей более двух слоев клеток и у большинства длинное тонкое тело, различные группы червей отличаются друг от друга в других отношениях.

Круглые черви (тип Nematoda ) также имеют крупные клеточные тела на своих мышечных клетках, но эти мышечные клетки уникальны тем, что нервные волокна не перемещаются к ним, как это происходит в мышцах других животных. Вместо этого узкие выступы тел мышечных клеток доходят до основных нервов и там контактируют с нервными клетками.

Круглые черви имеют косо-полосатую продольную мышцу, но не имеют круговой мышцы. Они заключены в толстую кутикулу, которая позволяет сгибаться, но предотвращает отек. Следовательно, сокращение продольной мышцы может только согнуть тело. Круглые черви наклоняются не из стороны в сторону, как угри или змеи, а вверх или вниз (спинной или брюшной). Предотвращая отек, кутикула обеспечивает растяжение одной группы мышц при укорочении; таким образом, это делает спинные и вентральные продольные мышцы антагонистическими по отношению друг к другу. Большинство из них ползают между частицами почвы или между ворсинками кишечника хозяина волнообразными волнами мышечного сокращения. Подобные движения также позволяют некоторым круглым червям плавать.

Дождевые черви ползают за счет перистальтических сокращений стенки тела. Каждый сегмент попеременно удлиняется (за счет сокращения круговых мышц) и укорачивается (за счет сокращения продольных мышц). Мышцы каждого сегмента сокращаются сразу же после мышц переднего сегмента, так что волны сокращения проходят назад вдоль тела, позволяя червю медленно двигаться вперед. Эти же движения служат и для рытья нор. Укороченные сегменты прижимаются к стенке норы; когда они снова удлиняются, червь движется вперед.

Моллюски

Кальмары и другие г оловоногие моллюски также плавают за счет реактивного движения. Они втягивают воду в полость мантии (полость, в которой расположены жабры) и быстро ее выталкивают. Энергичные движения такого рода обеспечивают реактивное движение, но более мягкие служат для дыхания за счет циркуляции воды и, следовательно, кислорода через мантию и жабры. У быстро плавающих кальмаров есть мантийные полости, мускульные стенки которых составляют до 35 процентов массы тела.

Эти стенки в основном состоят из круглых мышечных волокон, которые при сокращении выдавливают воду из полости мантии. Остальные волокна проходят сквозь толщину стенки радиально. Эти волокна при сокращении делают стенку тоньше, растягивая круговую мышцу и снова увеличивая полость. У головоногих моллюсков нет продольных мышечных волокон; однако слои коллагеновых волокон на внешней и внутренней поверхностях мышцы не позволяют животному удлиняться при сокращении мышц. Таким образом, круговые и радиальные мышечные волокна антагонистичны. Однако увеличение полости происходит не только за счет радиальных мышечных волокон; полость имеет тенденцию расширяться за счет упругой отдачи тканей при расслаблении круговых мышц.

Членистоногие

В крылатые мышцы Стрекозы (Odonata) и некоторые другие насекомые обрабатываются простыми, прямыми способами, потянув за основания крыльев и заставляя их вращаться вокруг своих суставов. Более продвинутые насекомые, в том числе мухи ( Diptera ), управляют своими крыльями косвенно с помощью мышц, которые прикрепляются к другим частям скелета. Хотя детали механизмов сложны, основной принцип прост. Каждый крыловидный сегмент тела окружен двумя основными пластинами кутикулы: тергумом вверху и грудиной внизу. Эти пластины достаточно гибкие, чтобы их деформировать мышца. Искажения тергума особенно важны в механизме крыла.

Основными мышцами крыла являются дорсовентральные мышцы, которые проходят вертикально от грудины до тергума, и продольные мышцы, которые проходят вдоль сегмента. Сокращение продольных мышц заставляет тергум изгибаться вверх, а сокращение дорсовентральных мышц снова тянет его вниз. Крылья имеют суставы, соединяющие их с тергумом и грудиной. Движение тергума вверх (за счет сокращения продольных мышц) опускает крылья, а движение вниз (за счет сокращения дорсовентральных мышц) поднимает их.

Все мышцы членистоногих кажутся поперечно-полосатыми, а не косо-полосатыми или гладкими, и саркомеры бывают разной длины. У саранчи саркомеры (основная структурная и функциональная единица, отвечающая за сокращение; см. Ниже миофиламент ) крыловых мышц имеют длину 3,9 мкм (мкм), а саркомеры мышц ног (которые не должны сокращаться так быстро) — 8,5 мкм. длинный. Мышцы крыльев у многих других насекомых имеют более короткие саркомеры, часто примерно такой же длины, как у мускулов млекопитающих (около 2,5 мкм).

Все мышцы крыльев насекомых работают аэробно и производят большую мощность. Следовательно, им необходимо много митохондрий (место производства аэробной энергии в клетках), которые могут занимать 40 или более процентов своего объема как в фибриллярных, так и в нефибриллярных мышцах. Нефибриллярные мышцы, работающие на высоких частотах, также нуждаются в больших саркоплазматических ретикулумах, а фибриллярные — нет.

Хотя кажется, что мышцы насекомых всегда работают в аэробном режиме, некоторые мышцы ракообразных могут работать в анаэробном режиме. Мышцы ног, которые краб Callinectes использует для плавания два типа волокон. Один тип напоминает красные мышечные волокна позвоночных тем, что он темно-розовый и содержит большое количество митохондрий. Другой напоминаетбелые волокна позвоночных, потому что он белый, с гораздо меньшим количеством митохондрий и, предположительно, работает анаэробно. Подобные различия наблюдаются и в других мышцах ракообразных. Крабы используют анаэробный метаболизм для коротких всплесков агрессивной активности, как это делают позвоночные.

Иглокожие

Тип Echinodermata включает морских звезд, морских ежей и их родственников. Их внутренние скелеты состоят из пористых блоков карбоната кальция, и у них есть мышцы, которые работают над их скелетом. Иглокожие также имеют гидравлическую систему, водно-сосудистую систему с подвижными выступами тела, называемыми трубчатые ножки.

Источник

Чем представлен внутренний и наружный скелеты беспозвоночных животных

Скелет (от греч. skeletos, буквально — высохший), совокупность твёрдых тканей в организме животных и человека, дающих телу опору и защищающих его от механических повреждений. Различают наружный и внутренний Скелет У большинства беспозвоночных Скелет наружный, обычно в виде раковины или кутикулы. У многих видов простейших имеется раковина, образованная выделениями наружного слоя цитоплазмы и пропитанная минеральными солями или инкрустированная песчинками. Наиболее известны раковины моллюсков (спирально закрученные, двустворчатые, многокамерные и др.) и плеченогих (двустворчатые). Кутикулярный наружный Скелет характерен для многих червей и особенно для членистоногих, у которых кутикула образует наружный панцирь, состоящий из хитина. Хитиновый панцирь не растет, а периодически сбрасывается, заменяясь новым; рост животного приурочен к периодам линьки. Отдельные хитиновые пластинки могут подвижно сочленяться друг с другом; мышцы прикрепляются к ним изнутри. Колонии гидроидных полипов одеты общей скелетной оболочкой — перисарком. Известковый Скелет мадрепоровых («каменистых») коралловых полипов также наружный, однако выделяющая его эктодерма образует складки, глубоко вдающиеся в тело. Внутренний Скелет беспозвоночных в простейших случаях (губки) представлен известковыми и кремневыми иглами — спикулами. Внутренний роговой или известковый Скелет горгоновых кораллов по происхождению — наружный (эктодермальный). Известковый Скелет иглокожих залегает глубоко в коже и образуется мезодермой. У головоногих моллюсков имеется внутренний хрящевой Скелет, защищающий мозг и глаза. Жабры морских много-щетинковых червей также имеют хрящевой Скелет (рис. 1).

Рис. 1. Скелетные образования беспозвоночных животных: I — раковины одноклеточных животных (а — фораминиферы, б — многокамерной фораминиферы, в — скелет радиолярии); II — различные формы игл губок; III — раковины моллюсков (а, б — брюхоногих, в — двустворчатого); IV — скелет иглокожего — морского ежа (наполовину отчищен от игл); V — раковина плеченогого (створки максимально раскрыты); VI — панцирь речного рака.

Рис. 2. Скелет различных позвоночных животных: I — рыбы (окуня); II — земноводного (лягушки); III — пресмыкающегося (ящерицы); IV — птицы (голубя); V — млекопитающего (кролика): 1 — череп; 2 — позвоночник; 3 — плечевой пояс; 4 — тазовый пояс; 5 — рёбра; 6 — скелет непарных плавников; 7 — скелет передних конечностей; 8 — скелет задних конечностей.

У наземных позвоночных жаберные дуги превращаются в слуховую косточку (стремечко), Скелет подъязычного аппарата и Скелет гортани.

Наружный, или кожный, Скелет, отсутствующий у круглоротых, появляется у рыб в виде чешуй. Зубы представляют собой преобразованные чешуи и по микроскопическому строению очень сходны с т. н. плакоидной чешуей акуловых рыб. Покровные, или кожные, кости головы и плечевого пояса высших рыб и наземных позвоночных также происходят из разросшихся чешуй. На голове покровные кости тесно срастаются с внутренним Скелет и частично замещают его. Костные чешуи, унаследованные от рыб, встречаются на теле и у наземных позвоночных — у стегоцефалов, а из современных земноводных — у червяг. В качестве брюшных рёбер преобразованные рыбьи чешуи сохраняются и у многих пресмыкающихся. Костные чешуи или пластины могут возникать в коже у наземных позвоночных и вторично, они хорошо развиты у крокодилов и некоторых ящериц, а у черепах и броненосцев (млекопитающие) образуют наружный костный панцирь. У черепах панцирь срастается с позвонками и ребрами,

Скелет человека состоит из костей черепа, конечностей и туловища (всего насчитывают более 200 костей), имеет тот же общий план строения (рис. 3), что и Скелет высших позвоночных животных, и наиболее близок к Скелет человекообразных обезьян. От последнего он отличается строением и большей ёмкостью черепа, формой костей конечностей, связанной с изменением их функции у человека, и формой позвоночника и таза, что обусловлено прямохождением. Соединительнотканный Скелет к концу 2-го мес внутриутробного развития превращается в хрящевую основу будущих костей, развитие и рост которых полностью заканчиваются к 25—26 годам. По стадиям окостенения, определяемым на рентгеновских снимках, можно установить возраст человека. В зрелом и пожилом возрасте развиваются процессы старения костей скелета: уменьшается количество кальция в клетках кости, что сопровождается явлениями остеопороза; усиливается рельеф костной поверхности у мест прикрепления связок и мышц. В позвоночнике процессы старения выражаются также в сморщивании межпозвонковых дисков, чем обусловлено нередкое искривление грудного отдела позвоночника у стариков (кифоз). Имеются половые особенности в строении Скелет: у мужчин по сравнению женщинами более массивные кости конечностей, более узкий таз и широкая грудная клетка. Болезни Скелет связаны с нарушением обмена веществ, в основном в костной ткани, и расстройствами деятельности некоторых желёз внутренней секреции. Различные нарушения развития костей Скелет во внутриутробном периоде проявляются врождёнными деформациями костей. О травме костей Скелет см. ст. Перелом.

Читайте также:  Фон для аппликации животные жарких стран

Рис. 3. Скелет человека: 1 — череп; 2 — шейные позвонки; 3 — ключица; 4 — лопатка; 5 — плечевая кость; 6 — грудные позвонки; 7 — поясничные позвонки; 8 — подвздошная кость; 9 — крестец; 10 — копчик; 11 — лобковая кость; 12 — седалищная кость; 13 — бедренная кость; 14 — надколенник; 15 — предплюсна; 16 — плюсна; 17 — фаланги; 18 — большая берцовая кость; 19 — малая берцовая кость; 20 — фаланги; 21 — пясть; 22 — запястье; 23 — локтевая кость; 24 — лучевая кость; 25 — рёбра; 26 — грудина.

В палеоантропологии Скелет — основной источник для изучения морфологической эволюции человека и реконструкции физического облика его предков. Наиболее ранние и значительные преобразования Скелет в процессе антропогенеза связаны с развитием прямохождения. Приспособление Скелет нижних конечностей к ходьбе на двух ногах выявляется уже у австралопитеков и близких к ним форм. Все более поздние гоминиды (архантропы, палеоантропы) обладали вполне сформировавшимся комплексом признаков прямохождения в строении осевого Скелет (см. в ст. Позвоночник) и Скелет нижних конечностей. Эволюция руки представлена в палеоантропологии более скудно, но на основании имеющихся данных можно предполагать, что современный тип человеческой кисти сложился на поздних этапах антропогенеза, у прогрессивных форм древних людей (палеоантропов). То же, по-видимому, справедливо и для человеческого типа черепа. Своеобразными морфологическими чертами Скелет (особенно в строении кисти и стопы, вследствие изменения и усиления их функций) обладают некоторые палеоантропы (неандертальцы). Большой интерес изучение Скелет представляет также для освещения некоторых сторон жизнедеятельности ископаемых предшественников современного человека. Так, по данным остеологии, возможна косвенная оценка состояния некоторых функциональных систем организма, например гормонального статуса (палеоэндокринология), диеты (проявления белковой недостаточности, пигментация костей), особенностей возрастной динамики (темпы развития Скелет, сроки прорезывания зубов, преждевременное и физиологическое старение), полового диморфизма, а также болезненных состояний (область собственно палеопатологии) и др.

Лит.: Догель В. А., Сравнительная анатомия беспозвоночных, ч. 1, Л., 1938; Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных животных, 4 изд., М., 1947; Иванов Г. Ф., Основы нормальной анатомии человека, т. 1, М., 1949; Быстров А. П., Прошлое, настоящее. будущее человека. Л., 1957; Рогинский Я. Я., Левин М. Г., Антропология, 2 изд., М., 1963; Беклемишев В. Н., Основы сравнительной анатомии беспозвоночных, 3 изд., т. 1—2, М., 1964; Синельников Р. Д., Атлас анатомии человека, 4 изд., т. 1, М., 1972.

Так же Вы можете узнать о.

Свистуны (Leptodactylus), род бесхвостых земноводных.
Серный ангидрид, трёхокись серы, оксид серы (VI) SO3.
Склерома (от греч. skleroma — затвердение), хроническое инфекционное заболевание дыхательных путей человека.
Соколов Николай Николаевич (генетик) Соколов Николай Николаевич (21.9.1902, г. Слободской, ныне Кировской области, — 13.
Сравнительная анатомия животных, сравнительная морфология, наука, изучающая закономерности строения и развития органов и их систем путём сопоставления у животных разных систематических групп.
Страх, 1) в психологии отрицательная эмоция, возникающая в результате реальной или воображаемой опасности, угрожающей жизни организма, личности, защищаемым ею ценностям (идеалам, целям, принципам и т.
Сым (в верховье — Правый ), река в Красноярском крае РСФСР, левый приток р.
Тейлор Брук Тейлор (Taylor) Брук (18.8.1685, Эдмонтон, Мидлсекс, — 29.
Тиритака (греч. Tyritake), город Боспорского государства, находившийся, по древнегреческим источникам, к Ю.
Трест (форма капиталистич. монополий) Трест (англ. trust, буквально — доверие),

Источник

СКЕЛЕТНЫЕ ОПОРНЫЕ ТКАНИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ.

Скелетные минерализированные системы беспозвоночных животных, аналогичные костной ткани позвоночных животных, развиваются в тканях внутренней среды.

У кишечнополостных и губок это спикульный скелет, у иглокожих – это субэпителиальный скелет из системы пластинок или других структур. Спикулы образованы специальными клетками – спикулобластами, которые выделяют как минеральные, так и органические компоненты.

Хрящевые ткани были обнаружены у отдельных представителей почти всех типов беспозвоночных животных, за исключением иглокожих и губок.

Хрящевая ткань находится в основании щупалец сидячих полихет, в радулярном аппарате у брюхоногих моллюсков.

По количеству клеток и межклеточных структур он похож на пузырчатый хрящ низших позвоночных.

У них мало межклеточного вещества, а основная масса хряща представлена пузыревидными клетками.

Наибольшего развития и уровня гистологической дифференцировки хрящевые ткани достигают у головоногих моллюсков. Это хрящевая капсула, защищающая головной ганглий, глазные хрящи. У моллюсков хрящевые ткани сходны с гиалиновым хрящом позвоночных. В них много межклеточного вещества, а локализация хрящевых клеток происходит по степени их зрелости.

Хондроитинсульфаты и кератосульфаты моллюсков аналогичные, но не тождественны хрящевым тканям позвоночных животных.

Особенностью хрящевых тканей моллюсков является отросчатая форма образующих ее клеточных элементов. Благодаря этому все межклеточное вещество хряща пронизано системой мелких каналов.

Интенсивный синтез межклеточного вещества хондроцитами необходим для обновления его межклеточного вещества.

В канальцах межклеточного вещества иногда могут располагаться не обычные отростки клеток, а жгутики или реснички, функциональное значение которых не ясно.

У мечехвоста Limulus имеются две разновидности развивающейся из мезодермы хрящевой ткани – хрящевая ткань в основании жаберных выростов и хрящевая пластинка на брюшной стороне в передней части головогруди.

Типичные клетки хряща взрослых мечехвостов представляют собой крупные пузыревидные клетки с вакуолизированной цитоплазмой и эксцентрично расположенным ядром.

Хрящевая ткань мечехвоста содержит хондроитинсульфаты и очень мало коллагена.

1. Гистология под ред. Ю.Н.Афанасьева и др. 2001, с. 224-233.

2. А.А.Заварзин Основы сравнительной гистологии Л. изд. ЛГУ 1985, с.205-229.

КОСТНЫЕ ТКАНИ.

Костные ткани представляют собой специализированный тип соединительной ткани с минерализированным межклеточным веществом.

Костный матрикс составляет 50% сухого веса кости и состоит из неорганических и органических соединений.

Неорганические соединения представлены водой (25%) и, главным образом, фосфатом кальция (кальция 35% и фосфора 50%), образующим кристаллы гидрооксипатита – Са10(РО4)6(ОН)2·([Са3(РО4)2]3·Са (ОН)2.

Кроме того, в костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов, как медь, стронций, цинк, барий, магний, фтор и др., которые играют важную роль в метаболических процессах в организме.

Органическая часть – матрикс костной ткани – представлена, в основном, белками коллагенового типа (коллаген I типа – 90-95% и коллаген V типа), липидами и неколлагеновыми белками.

Неколлагеновые белки: остеонектин – гликопротеин кости и дентина, остеокальцин – участвует в процессе кальцификации (маркер для оценки активности костной ткани); фосфопротеины и морфогенетические белки и др.

Органические и неорганические компоненты в сочетании друг с другом определяют механические свойства кости – способность сопротивляться растяжению, сжатию.

Костная ткань формирует скелет организма, обладает выраженной опорной, механической, защитной функциями для внутренних органов, является депо солей кальция (99% всего кальция) и фосфора.

В костной ткани постоянно обновляется состав веществ, происходят перестройки к изменяющимся условиям функционирования.

Источник

Скелет

Содержание

Скелеты обычно делят на три типа: внешние (экзоскелет), внутренние (эндоскелет) и жидкостные (гидростатический скелет, гидроскелет), хотя последний тип не всегда относят к скелетам из-за отсутствия отвердевших опорных структур.

Экзоскелет

Характерен для большинства беспозвоночных, у которых он представлен в виде раковины (многие простейшие, моллюски) или кутикулы (хитиновый панцирь членистоногих). Характерной особенностью этих образований является то, что они не содержат клеточных организмов.

Эндоскелет

Эндоскелет (или просто скелет) позвоночных представляет собой комплекс плотных образований, развивающихся из мезенхимы. Состоит из отдельных костей, соединенных между собой при помощи хрящевой, костной или фиброзной ткани, вместе с которыми составляет пассивную часть опорно-двигательной системы.

Скелет принято разделять на:

Условно также деление на череп и посткраниальный скелет (в состав которого входят все части скелета, кроме черепа).

Значение скелета

Развитие скелета

Скелет позвоночных

Скелет рыб

Позвоночник рыб состоит из отдельных, не сращенных в любом отделе, позвонков. Позвонки рыб амфицельные (то есть их обе торцевые поверхности вогнутые), между позвонками находятся хрящевая прослойка; нервная дуга сверху над телом позвонка защищает спинной мозг, который проходит сквозь неё. От позвонков, которые находятся в туловище, в стороны отходят рёберные отростки, к которым прикрепляются рёбра. В хвостовом отделе позвоночника боковых отростков на позвонках нет, вместе с тем кроме нервной дуги имеется сосудистая дуга, которая прикрепляется к позвонку снизу и защищает проходящий в ней большой кровеносный сосуд — брюшную аорту. От нервных и сосудистых дуг вертикально вверх и вниз отходят заострённые отростки. По правую сторону и левую сторону от позвоночника отходит мембрана из соединительной ткани, которая называется горизонтальной перегородкой (септой) и разделяет мышцы тела рыбы на дорсальную (верхнюю) и вентральную (нижнюю) части, которые называются миомерами. В отличие от наземных позвоночных, у которых череп образован большим количеством сращенных костей, череп рыб содержит более чем 40 костных элементов, которые могут двигаться независимо. Это позволяет осуществлять вытягивание челюстей, раздвигание челюстей в стороны, опускать жаберный аппарат и дно ротовой полости. Подвижные элементы прикрепляются к более жёстко сочленённому нейрокраниуму, который окружает головной мозг. Нейрокраниум костных рыб эволюционно образовывается из хрящевого черепа хрящевых рыб, к которому прирастают кожные костные пластинки.

Скелет и мышцы образуют опорно-двигательную систему рыб — систему органов и тканей, которая позволяет рыбам осуществлять движения и корректировать своё положение в окружающей среде. Благодаря эволюционным видоизменениям части опорно-двигательной системы приспособлены для выполнения также и других специализированных функций.

Источник

Текст книги «Биология. Живой организм. 6 класс»

Автор книги: Николай Сонин

Жанр: Биология, Наука и Образование

Текущая страница: 4 (всего у книги 6 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]

12. Скелет – опора организма

Когда мы говорим «опора», «опорные системы живого организма», в нашем представлении обычно возникает скелет какого-то позвоночного животного – рыбы, лягушки, змеи, птицы, человека. Однако это не совсем верно: скелетные образования имеют не только позвоночные, но и огромное количество беспозвоночных животных. Например, у микроскопических простейших – радиолярий достаточно сложно устроенный скелет, состоящий из кремнёвых иголочек. Он позволяет им парить в толще воды и защищает их от врагов. Есть скелеты и у других простейших: это раковинные амёбы и фораминиферы. Их скелеты, напоминающие раковины улиток, хорошо защищают от нападения хищников.

Давайте познакомимся с опорными системами более подробно. Прежде всего, каковы их функции? Как правило, опорные системы обеспечивают организму характерную форму тела, служат его каркасом, устойчивым к сжатию.

Кроме того, скелет предохраняет организм от различных повреждений. Например, грудная клетка позвоночных защищает лёгкие и сердце, а череп – мозг.

Раковины морских моллюсков

Наружный скелет моллюсков и членистоногих

Внутренний скелет позвоночных

К скелету крепятся и мышцы. При их сокращении части скелета приводятся в движение, благодаря этому животные могут двигаться.

Различают два основных типа скелета – наружный и внутренний. Наружный скелет имеют некоторые простейшие, многие моллюски, членистоногие – это раковины улиток, мидий, устриц, твёрдые панцири раков, крабов, лёгкие, но прочные покровы насекомых.

Раковины моллюсков состоят из извести и рогоподобного вещества. Они прочные, но тяжёлые, поэтому большинство моллюсков ведут малоподвижный образ жизни. Скелет членистоногих значительно легче. Он состоит в основном из хитина – вещества, выделяемого клетками кожи.

У таких членистоногих, как крабы, раки, он пропитывается минеральными солями и становится ещё прочнее, образуя панцирь.

По мере роста моллюски достраивают свои раковины. У членистоногих этот процесс происходит сложнее – они растут при линьках. Так, в определённое время под старым панцирем рака образуется новый тонкий хитиновый покров, а старый сбрасывается: животное линяет. Пока новый покров мягкий и эластичный, рак быстро растёт. Этот период для него очень опасен: слабый, малоподвижный, рак легко может стать добычей многочисленных хищников.

Из беспозвоночных внутренний скелет имеют, как вы уже знаете, некоторые простейшие (радиолярии) и головоногие моллюски.

У позвоночных внутренний скелет состоит из трёх отделов – скелета головы, скелета туловища и скелета конечностей. Образован он из костной и/или хрящевой ткани. Хрящевой скелет на протяжении всей жизни имеют акулы и скаты. А у большинства животных он на ранних стадиях развития хрящевой, а с возрастом почти полностью заменяется костью.

Растения тоже имеют особые опорные образования, с помощью которых они выносят листья к солнцу и поддерживают их в таком положении, чтобы листовые пластинки как можно лучше освещались. У древесных растений основной опорой служит механическая ткань. В сочетании с другими тканями она формирует своеобразный «скелет» растения, особенно развитый в стебле. Здесь механическая ткань часто образует некое подобие цилиндра, проходящего внутри стебля, или располагается вдоль него отдельными тяжами, обеспечивая его прочность на изгиб. В корне, напротив, механическая ткань сосредоточена в центре, повышая сопротивление корня на разрыв. Клетки механической ткани различны по строению, но имеют общие признаки – очень толстые стенки, придающие им особую прочность. Механическую роль играет также древесина, особенно хорошо развитая в стволах древесных растений.

Даже после отмирания живого содержимого такие клетки продолжают выполнять опорную функцию в растении.

Скелет листа магнолии

• Скелет позвоночных животных состоит из костей, сухожилий и связок. Кости обладают большой прочностью. Так, большая берцовая кость человека может выдержать груз 1250 кг. Кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ, такое сочетание делает кость крепкой и достаточно упругой.

• Кости соединяются в скелете неподвижно – с помощью швов (например, в черепе), подвижно – суставами и полуподвижно (позвонки в позвоночнике).

• Связки – это особые образования, состоящие из соединительной ткани, которые связывают кости между собой в сочленениях – суставах.

• Сухожилия также образованы соединительной тканью; они прикрепляют мышцы к костям.

1. Каково значение скелета?

2. Обобщите материал о многообразии скелетов у животных. Составьте схему их классификации и сопроводите её примерами.

3. Сравните два варианта наружных скелетов – раковины моллюсков и панцирь членистоногих. Предварительно выделите критерии сравнения.

4. Какие преимущества даёт животным наличие внутреннего скелета?

5. Какими структурами образован «скелет» растений? За счёт каких особенностей строения клетки эти ткани могут выполнять опорную функцию?

6. Механическая ткань плохо развита у водных растений. Как вы думаете, почему?

7. Что такое линька? Сравните, что называют линькой у млекопитающих и членистоногих.

8. Есть ли опорные структуры у растений? Каково их значение?

9. Почему радиолярия, имея скелет из кремнёвых иголочек, не тонет?

10. Используя дополнительные источники информации, ответьте на вопрос: скелетиками каких простейших образованы толщи таких осадочных пород, как «горная мука»?

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка: http://ru.wikipedia.org/ (Скелет).

Скелет выполняет опорную и защитную функции. Различают наружный и внутренний скелеты. Внутренний скелет имеют некоторые простейшие, моллюски, позвоночные животные. Наружный скелет встречается у некоторых простейших, многих моллюсков (улиток, мидий, устриц), членистоногих. Опорную функцию у растений выполняет механическая ткань.

13. Движение

Движение – одно из главных свойств живого организма. Вспомните, как грациозны движения газели, стремителен бег русской борзой, величествен полёт орла. Двигаются и микроскопические организмы – бактерии, одноклеточные водоросли, простейшие, но их движения заметны только в сильный микроскоп. Поворачивают к солнцу свои листья и цветки растения.

Давайте посмотрим, как же двигаются животные. Их движения очень разнообразны. Так, знакомая вам амёба, образуя ложноножки, как бы перетекает с одного места на другое. Иначе перемещаются простейшие, имеющие жгутики и реснички. Инфузория туфелька быстро плавает, ловко действуя ресничками, покрывающими её тело. Загребая ими как микровёслами, она может двигаться вперёд, назад, замирать на месте. При комнатной температуре реснички совершают до 30 взмахов в секунду, за это время туфелька проходит расстояние 25 мм, т. е. расстояние, в 10–15 раз превышающее длину её тела.

Плывущая стая дельфинов

Многие простейшие животные, а также некоторые бактерии, одноклеточные водоросли перемещаются с помощью жгутиков. Их может быть один, два или несколько. Движения жгутика – длинного, вытянутого образования – довольно сложны. Он работает как гребной винт. Совершая вращательные движения, он как бы ввинчивает тело животного в воду и тянет его за собой. За 1 секунду эвглена может продвинуться на 0,5 мм.

Движения всех многоклеточных животных, как бы ни были они разнообразны, связаны с мышечной деятельностью.

Вспомните, как перемещается дождевой червь. Его движения связаны с попеременными сокращениями кольцевых и продольных мышц. При этом сегменты его тела то сжимаются, то удлиняются. Движения червя начинаются с сокращения кольцевых мышц в переднем конце тела. Эти сокращения захватывают сегмент за сегментом, волной проходя через всё тело. Щетинки – плотные выросты на брюшной стороне тела червя – выпячиваются. Тело становится толще, и червь, опираясь щетинками заднего конца о почву, проталкивает передний конец тела вперёд. Затем сокращаются продольные мышцы, и волна сокращений вновь пробегает по всему телу. Опираясь на щетинки переднего конца, червь подтягивает заднюю часть тела.

Мышцы дождевого червя и результат их сокращений

Схема передвижения дождевого червя

За счёт сокращения мускулатуры многие животные совершают волнообразные движения. Так плавают некоторые черви, выдры, угри, морские змеи; волнами извивается тело ползущей змеи.

Многие животные, освоившие водную среду обитания, отлично плавают. Их легко узнать по обтекаемой форме тела и специальным органам движения, назначение которых, с силой отталкиваясь от воды, продвигать тело животного вперёд.

У рыб таким органом является прежде всего хвостовой плавник: изгибая его в стороны, рыба плывёт вперёд.

Китообразные (кашалоты, дельфины) в своём движении тоже используют хвост, это их главный орган движения. Только, в отличие от рыб, хвост у китообразных расположен в горизонтальной плоскости. Это позволяет китам быстро погружаться в воду и всплывать.

Некоторые водные животные используют и такие необычные способы перемещения, как реактивное движение. Например, моллюск морской гребешок, резко сближая створки раковины, выталкивает из неё назад струю воды и благодаря этому скачками движется вперёд. Подобным способом передвигаются и кальмары – морские головоногие моллюски, струю воды они выталкивают из мантийной полости.

Водоплавающие птицы плавают, используя плавательные перепонки между пальцами. При плавании перепонки растягиваются и работают как вёсла.

Другие птицы, например пингвин, плавают с помощью крыльев.

Разные способы перемещения водных животных

Многие животные освоили воздушную среду. Умеют летать насекомые, птицы и рукокрылые (летучие мыши).

Полёт возможен благодаря подъёмной силе. Эту силу создаёт крыло. Давление воздуха под крылом больше, чем давление воздуха, проходящего над крылом. Эта разница в давлении и создаёт подъёмную силу крыла, которая удерживает животное в полёте.

Самые лучшие летуны – птицы. Крупные перья их передних конечностей образуют самый совершенный летательный аппарат. Кроме крыла, у птицы есть целый ряд других приспособлений к полёту.

Это обтекаемая форма тела, лёгкий скелет (большинство костей полые!), воздушные мешки, уменьшающие вес тела и обеспечивающие лучшее поступление кислорода в лёгкие во время полёта, хорошо развитые летательные мышцы. Масса грудных мышц, опускающих крылья, достигает 20 % от общей массы птицы.

Большинство же позвоночных и членистоногих – это ходильные животные, т. е. при ходьбе они опираются на конечности – ноги. У насекомых их три пары, и проблема устойчивости перед ними не стоит.

У пресмыкающихся, например у крокодила, две пары ног располагаются по бокам тела так, что бедро параллельно поверхности земли и перпендикулярно голени, – это хорошо видно на рисунке. Таким образом достигается устойчивость тела ящериц, варанов, но при этом тело их невысоко приподнято над землёй, и они вынуждены волочить брюхо. Отсюда их название – пресмыкающиеся.

У млекопитающих бедро и голень составляют одну линию, перпендикулярную поверхности земли. Такое расположение ног позволяет им быстро двигаться.

Разнообразные способы передвижения ходильных животных

Движения млекопитающих разнообразны: они могут ходить, бегать, прыгать, плавать, а некоторые, например летучие мыши, даже летать. Среди ходильных млекопитающих в зависимости от того, как они опираются на стопу, различают стопоходящих, при ходьбе опирающихся на всю стопу (так ходят человек, медведь), пальцеходящих, при ходьбе и беге опирающихся на пальцы, что значительно повышает скорость их бега (так двигаются кошки, собаки), и копытных, которые бегают на кончиках одного или двух пальцев, – они бегают быстрее всех (лошади, олени, косули).

Растения тоже способны к движению, но, в отличие от животных, у них перемещается не весь организм, а только его отдельные органы или их части. Вы, наверное, замечали: если закрытый цветок тюльпана внести из прохладного места в тёплое, то через некоторое время он раскроется, и наоборот.

Цветки многих растений на ночь или перед дождём закрываются. У некоторых цветки открываются и закрываются в одно и то же время – по ним можно проверять часы! Листья гороха, фасоли в темноте складываются, а на свету раскрываются.

Известны у растений и достаточно быстрые движения. У тропических мимоз при сотрясении – например, от ударов капель дождя – листочки, составляющие сложный лист этих растений, быстро сближаются, и весь лист поникает.

1. Чем отличается движение растений от движения животных?

2. Рассмотрите рисунок. Какие приспособления имеют одноклеточные для передвижения?

3. Что общего в осуществлении движения у всех многоклеточных животных?

4. Подумайте, в чём заключается основная разница для перемещения в водной и наземной среде. Как по внешнему виду различить активно движущихся обитателей этих сред жизни?

5. Какие приспособления к плаванию встречаются у водных животных?

6. Чем различаются хвостовые плавники рыб и китов?

7. Какой способ движения у кальмаров? В чём состоит его принцип? Сформулируйте его. Где ещё используется такой способ движения?

8. Какие животные могут летать?

9. Перечислите особенности строения птиц, связанные с полётом. Объясните, за счёт чего птица держится в воздухе. Какие мышцы являются самыми сильными у летающих птиц?

10. Дайте определение понятия «ходильные животные». Приведите примеры таких животных.

11. Движение обусловлено сокращением мышц, что связано с большими затратами энергии. Какие органоиды имеются в мышцах в большом количестве и почему?

12. Как перемещаются стопоходящие животные?

13. К какому типу относятся движения кошки?

14. Почему у живых организмов существуют такие разнообразные способы передвижения?

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка: http://ru.wikipedia.org/ (Движение).

Движение – это проявление жизни. Животные способны к активным перемещениям. У растений могут перемещаться только органы или их части.

14. Координация и регуляция

Живые организмы и окружающая их среда неразрывно связаны между собой. Любое изменение в окружающей среде тотчас влияет на живые организмы, и они отвечают на него своей деятельностью. Так, сокращение светового дня осенью – сигнал к перелётам для птиц, к линьке и накапливанию жира для зимующих птиц и зверей. При повышении температуры многие пустынные животные прячутся в норы и даже впадают в спячку.

Эту способность организмов отвечать на воздействие окружающей среды называют раздражимостью или чувствительностью. Раздражимостью обладают все живые организмы.

Так, если в каплю с амёбами поместить кристаллик поваренной соли, то их тела сжимаются (опыт 1), а подвижные инфузории туфельки устремляются в ту часть капли, где концентрация соли меньше (опыт 2).

У амёбы нет специальных структур, которые руководят её деятельностью, а вот у более сложноорганизованной инфузории туфельки они уже есть. Это волокна, которые пронизывают всё её тело. Они координируют работу ресничек. Если их повредить, биение ресничек станет беспорядочным, а движение инфузории – хаотичным.

Работу всех органов, их связь с окружающей средой у сложноорганизованных животных регулируют нервная и эндокринная системы.

Нервная регуляция осуществляется нервными импульсами, которые имеют электрическую природу.

Впервые специализированные нервные клетки появляются у кишечнополостных. Это обитатели наших прудов – пресноводные гидры, а также медузы, кораллы. Нервные клетки у этих животных, соприкасаясь друг с другом, образуют сетчатую нервную систему. Это самый простой тип нервной системы. Если к щупальцу гидры прикоснуться иглой, то она сожмётся. Это ответ организма на раздражение. Нервные клетки обладают чувствительностью. Коснувшись гидры, мы привели их в возбуждённое состояние, которое быстро распространилось по всей нервной сети, дошло до кожно-мускульных клеток и вызвало их сокращение – щупальца начали сжиматься. Ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при посредстве нервной системы, называется рефлексом (от латинского «рефлексус» – отражённый).

Среди многоклеточных животных по-настоящему сложная нервная система появляется у дождевого червя. У него нервные клетки не разбросаны по телу, а собраны в нервные узлы. Самый крупный из них находится над глоткой, отсюда его название – надглоточный. От него отходят многочисленные нервы, и поэтому передний конец червя обладает большой чувствительностью. Надглоточный узел является как бы головным мозгом. Если его повредить, то червь может продолжать двигаться, но, встретив на пути препятствие, не сумеет его обойти и будет долго и бестолково биться о преграду.

Надглоточный нервный узел, соединяясь с подглоточным, образует окологлоточное нервное кольцо. От подглоточного нервного узла отходит брюшная нервная цепочка. Она тянется вдоль всего тела и состоит из пар узлов, лежащих в каждом сегменте и соединённых между собой. От них во все части тела червя – к мышцам, внутренним органам – отходят многочисленные нервы. Работа всех органов червя контролируется нервной системой. У членистоногих животных нервная система имеет похожее строение, но у насекомых особенно выражен надглоточный узел. Это связано с сильным развитием у них органов чувств и сложным поведением. Вспомните, какие грандиозные «дома» сооружают муравьи! В их семьях установлено «разделение труда»: одни охотятся, другие защищают дом от непрошеных гостей, проветривают и просушивают «стройматериалы» – хвоинки.

А пчёлы? Сложность их взаимоотношений и поведения вызывает восхищение. Что стоят одни только их «танцы», по которым пчёлы-соседки определяют направление к цветкам, богатым нектаром.

Нервная система червя

У позвоночных нервная система располагается на спинной стороне, а не на брюшной, как у кольчатых червей и членистоногих. Она состоит из головного мозга, спинного мозга и нервов. Спинной мозг расположен в позвоночнике и имеет вид длинного тяжа.

Головной мозг находится в черепе. В нём различают передний мозг, средний мозг, задний мозг[1] 1
На рис. передний мозг обозначен жёлтым цветом, средний – голубым, задний – розовым.

Строение головного мозга позвоночных животных

У различных животных все отделы развиты по-разному. Это связано с уровнем организации и образом жизни животного. Например, у всех рыб хороню развиты задний и средний мозг, но у хариуса, обитающего в чистой, прозрачной воде, особое развитие получили зрительные доли среднего мозга, а у линя и карася – обитателей мутной воды прудов – структуры заднего мозга, связанные с осязанием. Движения рыб в воде очень сложны и разнообразны, поэтому у них особенно хороню развит мозжечок – отдел заднего мозга, ответственный за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Рыбам присущи очень сложные формы поведения. Например, в период размножения угри проходят тысячи километров до места откладки икры – и находят его безошибочно. Лососёвые, собираясь при нересте в стаи и устремляясь в реки и речки, преодолевают невероятные трудности: встречное течение, пороги и даже небольшие водопады.

Ими движет инстинкт размножения. Инстинкт – это врождённый комплекс определённых, особых для каждого вида реакций на воздействия среды. От рефлексов инстинкты отличаются степенью сложности. Поведение птиц значительно сложнее, чем поведение рыб и даже земноводных и пресмыкающихся. Они строят гнёзда, насиживают яйца и выращивают птенцов, защищают их от врагов. Многие птицы образуют семейные пары на несколько лет, а иногда и на всю жизнь. Перелётные птицы совершают длительные путешествия в места зимовки и обратно. Обладая острым зрением, птицы издалека видят пищу, замечают приближающегося хищника. Сложное поведение и образ жизни обусловили развитие переднего мозга, мозжечка и зрительных долей среднего мозга.

Наивысшего развития нервная система достигла у млекопитающих. Она состоит из тех же отделов, что у всех позвоночных, но головной мозг развит значительно сильнее. Самый крупный его отдел – большие полушария головного мозга, поверхность которых – кора – состоит из миллиардов нервных клеток. Кора у большинства животных не гладкая, а образует многочисленные борозды и извилины. Кора полушарий регулирует и направляет работу всех органов, с ней связаны и сознание человека, его память, мышление, трудовая деятельность.

Эндокринная система, как и нервная, регулирует работу всего организма. Однако механизм здесь иной – химическая регуляция. В её основе лежит действие особых активных веществ – гормонов, выделяемых железами внутренней секреции.

У беспозвоночных животных, например у насекомых, с действием гормонов связаны питание и обмен веществ, рост и развитие, окукливание гусеницы и её линька и многие другие процессы. Именно гормоны влияют на изменение окраски тела беспозвоночных в зависимости от среды обитания: так, тело краба или рыбы камбалы на светлом грунте становится светлее и, наоборот, на тёмном – темнее.

Примеры изменения окраски тела рыб в зависимости от особенностей среды обитания

Некоторые придонные рыбы, например камбала, обладают способностью «подстраивать» свою окраску под цвет и особенности морского дна

У высших позвоночных несколько желёз внутренней секреции. Рассмотрим, как влияет их деятельность на организм животного, на примере щитовидной железы. От неё зависит рост и развитие организма. Вы видите на рисунке, как головастик превращается в лягушку. Все эти изменения происходят под влиянием гормона щитовидной железы. Если скармливать головастику кусочки щитовидной железы, то он превратится в миниатюрную лягушку гораздо быстрее. Удаление щитовидной железы приводит к резкому замедлению роста.

Гипофиз – это маленькая железа, которая находится в головном мозге. Она вырабатывает несколько десятков гормонов, влияющих на обмен веществ. Так, один из них влияет на рост. У человека недостаток этого гормона в период развития может замедлить рост, так что взрослые люди вырастают всего до 70–80 см, а избыток его ведёт к исключительно большому росту – до 2 м и более.

Гормональная регуляция по сравнению с нервной осуществляется гораздо медленнее, но даёт более длительный эффект.

Растения не имеют нервной системы, и регуляция их жизнедеятельности происходит лишь с помощью выделяемых химических веществ. Обычно их называют ростовыми веществами, так как в большинстве случаев их влияние выражается в изменении роста растения или отдельных его частей.

Как и гормоны у животных, ростовые вещества растений – это сложные органические соединения, которые даже в ничтожно малых количествах могут по-разному влиять на обмен веществ, усиливать или замедлять рост и развитие клеток, влиять на закладку и развитие почек, образование новых корней, на скорость деления клеток камбия. Особенно много ростовых веществ образуется в растущих тканях – в кончике корня, на верхушке побега. Перемещаются ростовые вещества от верхушки растения к корню по проводящей системе.

В том, что ростовые вещества выделяются кончиком побега (верхушечной почкой), легко убедиться, проделав опыт, изображённый на рисунке (1). Вы видите, что рост растения прекратился.

На соседнем рисунке (2) показан более сложный опыт. Стимулируя рост главного стебля в длину, ростовые вещества тормозят рост боковых побегов. Срезав верхушечную почку, мы убедимся, что боковые почки, лишённые угнетающего действия, быстро тронутся в рост.

После гибели верхушки ели один из боковых побегов занимает её место

Опыты с удалением верхушечной почки

Обрезая ветви садовых и парковых растений и кустарников, можно придать их кронам самые разнообразные, иногда весьма причудливые очертания

В основе нервной деятельности лежат рефлексы. Различают безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы передаются по наследству, поэтому их ещё иногда называют врождёнными. Например, коснувшись горячего утюга, мы резко, не задумываясь, даже ещё не почувствовав боли, отдёргиваем руку. Это пример безусловного рефлекса.

Условные рефлексы – это рефлексы, приобретённые в результате жизненного опыта. Например, можно выработать условный рефлекс у аквариумных рыбок. Если в течение некоторого времени сопровождать их кормление постукиваниями или звонками, довольно скоро они станут приплывать просто на звонок или стук по стенке аквариума, даже не получая при этом корма.

Выработка у животных условных рефлексов лежит в основе их дрессировки.

Безусловный рефлекс у дождевого червя

• Нервная система образована 25 млрд нейронов, большинство из них приходится на головной мозг.

Нервный импульс – это волна возбуждения, которая распространяется по нерву. Нервные импульсы распространяются со скоростью от 0,5 до 120 м/с.

• Достаточно 1 г адреналина (гормона надпочечника), чтобы усилить работу 100 тыс. изолированных сердец лягушек. Достаточно 1 г инсулина (гормона поджелудочной железы), чтобы понизить уровень сахара в крови у 125 тыс. кроликов.

1. Что такое раздражимость? Является ли это свойство обязательным для любого существа? Приведите пример проявления раздражимости.

2. В чём заключается роль нервной системы?

3. Что такое рефлекс? Какие бывают рефлексы?

4. Почему врождённые рефлексы называют безусловными, а приобретённые – условными? Продемонстрируйте условные и безусловные рефлексы, объединившись в пары.

5. Приведите примеры условных и безусловных рефлексов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.

6. Рассмотрите рисунок. Чем отличается мозг различных позвоночных животных? С чем это связано?

7. Почему тигров дрессировать легче, чем крокодилов?

8. Как связаны понятия «рефлекс» и «инстинкт»?

9. Что такое гормоны?

10. Сравните нервную и эндокринную регуляцию по следующим параметрам: способ передачи информации, скорость передачи информации, быстрота реагирования на раздражения, длительность действия. Результат оформите в виде таблицы.

11. Приведите примеры нервной и эндокринной регуляции своего организма.

12. Сравните регуляции растений и животных.

13. Рассмотрите рисунок. Где вам может пригодиться результат представленных опытов?

14. Как вы считаете, можно ли искусственно вызвать линьку у линяющих зверей и спячку у животных, для которых она характерна? Ответ аргументируйте.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка: http://ru.wikipedia.org/ (Нервная система).

Координация и регуляция жизнедеятельности организмов осуществляются благодаря работе нервной и эндокринной систем. В основе деятельности нервной системы лежат рефлексы. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая с помощью нервной системы. В основе работы эндокринной системы лежит действие химических веществ – гормонов.

Данное произведение размещено по согласованию с ООО «ЛитРес» (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Источник

Читайте также:  Трематоды у животных фотографии
Поделиться с друзьями
admin
CHRISTMASHEAVEN