19.Тип Иглокожие (Echinodermata). Укажите основные черты представителей классов: морские лилии, морские звезды, морские ежи, ориефуры в чем заключается своеобразие черт организации в классах типа.

Иглокожие – морские донные животные, свободноподвижные, реже прикреплённые. В эмбриогенезе вторичноротых рот закладывается вторично, а из первичного рта – бластопора формируется анус. Обладают радиальной пятилучевой симметрией, в подкожном слое имеется скелет из известковых пластинок, внутренние органы лежат во вторичной полости тела (целоме). Целом дифференцируется на ряд систем и образует амбулакральную (воднососудистую) системы органов движения. Имеется кровеносная система, органы дыхания слабо развиты, специальных органов выделения нет. Раздельнополые животные, яйца испытывают полное радиальное дробление, личинка – диплеврула испытывает сложный метаморфоз. Иглокожие сочетают билатеральную симметрию с радиальной, чаще всего пятилучевой. Через тело можно провести одну плоскость симметрии, проходящую через рот, анус и мадрепоровую пластинку. Радиальная симметрия проявляется в повторении органов по секторам.

Основная функция амбулокральной системы – это двигательная (по гидравлическому принципу). Амбулакральная система заполнена жидкостью, близкой по составу к морской воде. Она является производной целома. Система состоит из околоротового кольцевого канала, от которого отходят радиальные каналы с боковыми канальцами, которые заканчиваются ножкой с ампулой. Большинство иглокожих имеют мадрепоровую пластинку (непарный каменистый канал), которая открывается наружу и обеспечивает регуляцию полосного давления. У видов не имеющих эту пластинку связь со средой осуществляется через покровы тела или пористость скелета.

Строение пищеварительной системы зависит от типа питания. Кишечник состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. У хищников кишечник короткий. У хищных звезд кишечник представлен коротким пищеводом, большим складчатым желудком, в который впадает 5 пар печеночных придатков, и короткой задней кишкой с двумя ректальными железами. Шарообразные ежи питаются растительной пищей и для этого они имеют жевательный аппарат – аристотелев фонарь (сложное скелетное образование, состоящие из пяти вертикальных пластинок, которые заканчиваются зубами, выступающими изо рта). Рот ведет в пищевод, который переходит в среднюю кишку, делающую два полных оборота в полости тела. Короткая задняя кишка открывается анусом. Детритофаги для собирания пищи имеют вокруг рта щупальца.

Нервная система имеет радиальное строение. Состоит из нервных тяжей, в состав которых входят нервные клетки и аксоны. Она представлена околоротовым нервным кольцом и радиальными нервными тяжами – это эктоневральная нервная система. Глубже находится гипоневральная и аборальная системы, состоящие также из кольца и тяжей. Поверхностная нервная система имеет чувствительный характер, а обе глубокие – двигательный.

Личинка – диплеврула, имеет удлиненно-овальную форму, выпуклой со спинной стороны и вогнутые с брюшной. Рот и анус находятся на брюшной поверхности. Около рта имеется венчик ресничек. Диплеврула характеризуется билатеральной симметрией. В последующем развитии диплеврула вступает во вторую личиночную фазу, которая различается у разных классов (у ежей – эхиноплутеус, у офиур – офиоплотеус, у звезд – бипинария, у голотурий – аурикулярии, у лилий - долиолярии), у этих личинок имеются радиальные отростки, окаймленные ресничным шнуром. Формирование взрослого животного из личинки происходит катострофтрофически, с преобразованием билатеральной симметрии в радиальную с перемещением главной оси тела.

Морские лилии (Crinoidea) – наиболее древняя группа, сестонофаги, по форме и окраске напоминают цветок. Большинство форм обитают на больших глубинах. Широко распространена в Баренцевом море бесстебельная морская лилия (Heliometra glacialis), имеет форму чашки с пятью или десятью ветвящимися отростками руками. Тело в виде чаши и обращено оральной стороной вверх и на ней расположены рот и анус. Мадрепоровой пластинки нет. Имеют радиальную симметрию, десятирукие. Лучи перестые, усажены придатками. Питаются морские лилии пассивнопадающимися сверху мертвыми планктонными организмами, составляющую часть дентрита. Эти частички, попадая на руки, склеиваются выделениями отдельных слизистых клеток и по желобкам направляются к ротовому отверстию благодаря работе мерцательных клеток.

Морские звезды (Asteroidae) – разнообразны по форме, ярко окрашены, чаще пятилучевые (могут быть и без лучей). Встречаются в Белом море. Тело уплощенно имеет форму звезды с пятью лучами. Характеризуются скользящими движениями за счет амбулокральных ножек и присосок. Рот расположен в центре диска с оральной стороны. Анус - на аборальной поверхности. Большинство из них хищники.

Морские ежи (Echinoidea) – малоподвижные донные иглокожие без лучей, шаровидной формы. Обитают в красном, Белом, Баренцевом морях. Скелет хорошо развит и образует сплошной панцирь. Тело покрыто иглами. Имеют радиальную симметрию (правильные ежи). Движутся на амбулокральных ножках и присосках. На оральном полюсе – рот, на аборальном анус. У неправильных ежей билатеральная симметрия. Рот в центре или на краю тела. Питаются илом. Анус смещен на край тела.

Офиуры (Ophiuroidea) – близки к морским звездам, но лучи у них узкие, длинные и подвижные. Тело плоское, дисковидное, округленно-пятиугольное. Внутренние органы сосредоточены в диске. Амбулокральные ножки служат для дыхания и осязания. Рот и мадрепоровая пластинка находятся на оральной стороне тела. Задняя кишка и анус отсутствуют. Встречаются в Баренцевом, Черном морях, морях Дальнего Востока.

21. Тип Членистоногие. Каковы основные общие черты организации типа: хитинизация покровов, группы отдельных мышц, микроцель, гетеромная метаметрия и тагмы тела, членистость конечностей. Укажите биологические функции?

Членистоногие – самый высокоразвитый и наиболее богатый видами тип среди беспозвоночных. К нему относится более 1 млн. представителей, который обитают в воде, почве, воздухе, в организме животных, растений, человека. Необычайному распространению способствовало появление в типе новых ароморфозов и идиоадаптаций.

Крупным ароморфозом явилось появление хорошо развитых членистых конечностей, гомологичных параподиям червей. Трубчатые членики конечности соединены подвижными суставами между собой и телом, что обеспечивает разнообразие и сложность движений. Расположенные в разных частях тела конечности специализируются на выполнении различных функций: движения, дыхания, захвата и измельчения пищи – или преобразуются в копулятивные органы.

Главная специфическая особенность членистоногих – хитиновая кутикула, которая выделяется кожей – гиподермой. Хитин – это сложный полисахарид, задубленные белки, углекислая известь и другие вещества. Кутикула обладает большой эластичностью, прочностью и защищает тело членистоногих. Кутикула состоит из: наружного слоя – экзокутикулы с поперечно-волокнистой структурой и внутреннего слоя – эндокутикулы столбчатой структуры, пронизанной поровыми каналами. Сухопутные членистоногие имеют ещё и эпикутикулу (поверхностный слой, состоящий из липидных соединений). В хитиновом покрове различают уплотненные участки – склериты и тонкие – мембраны, располагающиеся между сегментами (обеспечивают подвижность). Хитиновая кутикула кроме защитной функции является ещё и скелетом. К внутренним выпячиваниям кутикулы изнутри прикрепляются мышцы. Рост членистоногих сопровождается линькой, в период которой старая кутикула отслаивается, а новая не препятствует росту до полного отвердевания.

Мускулатура дифференцирована на систему мышц, выполняющих разные функции. В голове наиболее развиты жевательные мышцы, а в грудном отделе – локомоторные. Отдельные пучки продольных и дорсовентральных мышц обеспечивают подвижность тела. Мышечная ткань поперечнополосатая, мускулатура характеризуется высокой частотой сокращения (особенно крыловые мышцы насекомых).

Метамерия – это повторение одинаковых частей тела вдоль главной оси. Членистоногим присуща гетерономная метамерия. Группы сегментов тела обособлены в тагмы и различаются морфофункционально. Тело членистоногих обычно имеет три тагмы: голову, грудь и брюшко. Сегменты в пределах тагм, так же как и сами тагмы, могут сливаться друг с другом. Головной отдел состоит из акрона (образование, состоящее из слившихся предротовой лопасти и двух сегментов) и четырех сегментов. Грудной отдел имеет локомоторную функцию, а в брюшке расположены внутренние органы. Число сегментов тела колеблется в пределах типа. Брюшко заканчивается анальной лопастью или тельсоном, который соответствует пигидию кольчецов.

Образование отделов привело к изменениям внутренних органов. В процессе эмбрионального развития происходит слияние целомических мешков при закладке мезодермы, а также соединение их с остатками бластоцеля. В результате образуется смешанная полость тела – миксоцель. Миксоцель заполнена гемолимфой и подразделяется двумя диафрагмами на синусы: перикардиальный (в нём находится сердце), висцеральный (место расположения внутренних органов) и периневральный (область нахождения брюшной нервной цепочки). Кровеносная система незамкнутая, но есть сердце. Органы дыхания разнообразны: жабры, трахеи, легкие.

20. Тип членистоногие. Класс Ракообразные. Строение и функции пищеварительной, дыхательной, кровеносной и выделительной систем, органов дыхания. Укажите приспособления ракообразных к водному образу жизни. Филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей?

Членистоногие – самый высокоразвитый и наиболее богатый видами тип среди беспозвоночных. К нему относится более 1 млн. представителей. Большая часть ракообразных явл водными, некоторые, мокрицы, крабы, могут жить на суше.

Тело ракообразных сегментировано гетеромерно и разделяется на: голову, грудь и брюшко. Голова сливается с сегментами груди и образует головогрудь, покрытую карапаксом. Головной отдел имеет 5 пар придатков. Передняя его часть – акрон содержит антеннулы (короткие усики, органы осязания и обоняния) и антенны (длинные усики, органы чувств, иногда служат для плавания). На последующих сегментах располагаются 3 пары конечностей, видоизмененных в ротовой аппарат: пара верхних челюстей (мандибулы или жвалы), 2 пары нижних челюстей (максиллы). Функция мандибул и максилл – это разрывание и перетирание пищи. За головными сегментами идут 8 грудных, которые также имеют конечности. Для ракообразных характерны двуветвистые конечности, являющиеся производными от двулопастных параподий кольчатых червей. Конечности состоят из членистого основания – протоподита – и двух ветвей:экзоподита и эндоподита. Грудной отдел несёт три пары ногочелюстей (для удержания кусочков пищи у рта) и пять пар ходильных конечностей. Первая пара ходильных конечностей наиболее развита и преобразована в клешни (служащие для защиты и нападения). Членики брюшка несут две пары копулятивных конечностей (у самцов, у самок они редуцированы), три пары двуветвистых ног, на которых самки вынашивают икру, пару плавательных пластин, выполняющих функцию вёсел или ласт (так называемый «хвост»). Последний сегмент (тельсон), имеет уплощённую форму.

Пищеварительная система хорошо развита. Кишечный канал состоит из передней, задней и средней кишок. Передняя и задняя кишки выстланы кутикулой, которая во время линьки выходит изо рта и порошицы. Пищеварительная система представлена ротовым отверстием, окружающими его челюстями и ногочелюстями, пищеводом, желудком (имеет жевательный и пилорический отделы), средней кишкой, куда открываются протоки пищеварительной железы – гепатопанкреаса, выполняющейй функцию печени и поджелудочной железы, и задней кишкой, открывающейся на тельсоне (последний сегмент тела) анальным отверстием (порошицей). У некоторых паразитических раков кишечник атрофирован.

Дыхательная система тесно связана с конечностями. У мелких раков дыхание совершается всей поверхностью тела. У других раков для дыхания служат кожные жабры. Это эпиподы, пластинчатые или ветвистые тонкостенные выросты, отходящие от протоподитов ног. Чаще они развиты на грудных конечностях. У представителей отряда Decapoda жабры сидят под боковыми краями головного щита внутри жаберной полости, эти жабры располагаются продольными рядами. Вода входит в жаберные полости через щель между головным щитом и телом, направление тока воды может меняться. Проведению воды способствует движение отростка вторых максилл. У некоторых раков жабры развиваются на брюшных ножках. В жабры попадает гемолимфа; кутикула жабр очень нежна, и через неё легко происходит газообмен.

Кровеносная система не замкнута, зависит от степени развития органов дыхания. Сердце трубчатое, идущее по спинной стороне всего тела и снабженное в каждом сегменте парой остий (у низших раков сердца нет). У водяных блох сердце в виде бочковидного мешочка с одной парой остий. От сердца отходят артерии, из артерий кровь изливается в лакуны. Кровь бесцветная или голубая.

У ракообразных не развиты мальпигиевые сосуды, выделение происходит с помощью видоизменённых метонефридий. Они открываются в области антенн и максилл и называются антеннальными и максиллярными железами. Эти железы состоят из концевого мешочка и отходящего от него извитого канальца, который открывается наружу и иногда образует мочевой пузырь. Концевой мешочек – это сохранившаяся от эмбрионального состояния часть целома. Обычно одна пара выделительных желёз функционирует на личиночных стадиях и потом редуцируется, заменяясь во взрослом состоянии другой парой.

Нервная система имеет вид цепочки, у некоторых сохраняется лестничный тип строения. У бол-ва раков происходит сближение ганглиев в продольном направлении, особенно в головном отделе, где обр-ся головной мозг. Наиболее развиты органы зрения: имеются простые и сложные глаза. Простой или непарный глаз характерен для личинок. Сложный фасеточный глаз сост из неск тысяч мелких глазков – амматидиев. Каждый глазок воспринимает часть предмета, в результате получается мозаичное зрение. На конечностях, антеннах и антеннулах располаг чувствит клетки, распознающие химические изменения в окр среде.

Яйца ракообразных богаты желтком, дробление бывает полное, неравномерное и детерминированное. Дальнейшее развитие сопровождается метомарфозом. Зародыш развивает часть конечностей и выходит из яйцевой оболочки в виде личинки (науплиуса). Овальное тело имеет три пары придатков: антеннул, антенн, жвал. Личинка имеет кишечник, головной мозг, два брюшных ганглия, науплиальный глаз и одну пару выделительных органов. Науплиус растёт в длину. Через определённое время личинка линяет, постепенно дифференцируются парные глаза, конечности принимают окончательный вид, число сегментов становятся полным, и метаморфоз заканчивается. У некоторых раков развитие полностью происходит в яйце, стадии свободноплавающих науплисов – нет, а из яиц, которые самка всюду носит с собой на брюшных ногах, выход вполне сформированные миниатюрные копии материнского организма.

Ракообразные играют большую роль в биологическом круговороте воды, составляют основную пищу для рыб, участвуют в биологической очистке воды. Являются важным объектом промысла и используются человеком в пищу.

Предками членистоногих были кольчатые черви из класса многощетинковых. Переход от кольчецов к членистоногим сопровождался усложнением строения: превращение кутикулы в жесткий наружный скелет, распад кожно-мускульного мешка на отдельные мышцы, появление миксоцеля, параподии в членистые конечности, спинного сосуда в сердце, развитие сложных глаз, превращение туловищных сегментов в головные, а их конечностей в ротовые органы. Т.о. в отличие от кольчецов метамерия тела членистоногих становится гетерономной. Часть членистоногих сохраняет водный образ жизни кольчецов и имеет органы водного дыхания.

22. Тип членистоногие. Класс Паукообразные. Каковы особенности строения пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительной систем, органов движения? Покажите филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей?

Паукообразные – высшие хелицеровые членистоногие с 6 парами грудных конечностей. Дышат воздухом. Среди них встречаются и водные формы. Тело сегментировано (головогрудь и брюшко). Имеется 6 пар конечностей, первые две- хелицеры и педипальпы. У ротового отверстия располагаются хелицеры, состоящие из основного и когтевидного члеников. В хелицерах располагаются каналы ядовитых желез. За хелицерами находятся педипальпы, которые удерживают добычу. Покровы тела представлены хитинизированной кутикулой и гиподермой. Наружный слой не пропускает влагу и дает существовать в сухих условиях. Ходильных конечностей 4 пары. Они имеют членистое строение и состоят из семи члеников: тазика, образующего основание ноги, вертлуга, а также двучленистых бедра и голени, лапки заканчиваются коготками. У взрослых брюшко лишено конечностей, иногда сохраняются их производные – паутинные бородавки, легочные мешки, осязательные органы.

Пищеварительная система представлена: 1) ротовым отверстием; 2) хелицерами и педипальпами; 3) мускулистой сосательной глоткой, куда открываются слюнные железы, выделяющие секрет, обладающий протеолитической активностью; 4) мускулистым сосательным желудком, в результате сокращения стенок которого жидкое содержимое тела жертвы насасывается пауком; 5) средней кишкой, куда открываются протоки парной печени (полное переваривание пищи происходит в средней кишке, под действием ферментов печени и других желёз, кроме того, здесь происходит всасывание пищи); 6) задней кишкой, открывающейся анальным отверстием.

Дыхательная система представлена листовидными выростами (видоизменённые конечности на брюшке) – так называемыми легкими, предст собой мешки расположенные по бокам тела, внутри котор складки куда заходит гемолимфа (у скорпионов), или системой трубок, пронизывающих тело животных и подходящих ко всем жизненно важным органам, - трахеями, которые открываются на поверхности тела (у сенокосцев). Собственно у пауков имеются как легкие, так и трахеи. Воздух попадает в легкие через дыхальца – стигмы – и заполняет промежутки между складками легких, где и происходит газообмен.

Кровеносная система незамкнута и состоит из: трубковидного сердца (над кишечником), отходящее от него передние и задние аорты и нескольких артерий, а также системы лакун (промежутки между внутренними органами), куда изливается кровь.

Основными органами выделения являются пальцевидные выросты – мальпигиевы сосуды. Они находятся в месте перехода средней кишки в заднюю и с одной стороны открываются в просвет кишечника, а с другой слепо замкнуты. Их особенность заключается в том, что продукты обмена выводятся в виде кристаллов. Кроме того, имеются видоизменённые метанефридии – так называемые коксальные железы (парные мешковидные железы, лежащие в двух сегментах головогруди).

Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки. Характерно слияние отдельных ганглиев с образованием крупных узлов в головогруди и брюшке. Органы чувств представлены органами осязания и зрения. Глаза простые, в кол-ве от 1 до 12. Раздражения окр среды воспринимаются чувствительными волосками на педипальпах, конечностях и туловище.

У паукообразных оплодотворение внутренние. Большинство откладывает яйца. Однако у многих скорпионов и клещей наблюдается живорождение. Яйца крупные, богатые желтком, дробление частичное и поверхностное. Ядро яйца последовательно делится на 2, 4, 8 и более ядер. Затем ядра уходят на периферию и вокруг них обособляется цитоплазма в виде небольшой клетки. Центральная масса желтка остаётся неразделённой – это стадия бластулы. Клетки бластулы дают начало энтодерме и мезодерме. На брюшной стороне образуется зародышевая полоска из которой формируется тело зародыша. У зародыша сегментация тела хорошо выражена. Почти у всех паукообразных развитие прямое, но у клещей имеется метаморфоз (из яйца выходит личинка, которая превращается в неполовозрелую нимфу, обычно имеется 2 или 3 нимфальные стадии).

Паукообразные населяют почву, лесную подстилку, растительный ярус, воду, воздушную среду (паучки разносятся ветром на паутинной нити). Как постоянный и многочисленный компонент водных и сухопутных экосистем они играют существенную роль в биологическом круговороте и биоэнергетических процессах в природе, принимают участие в процессах почвообразования. Многие являются вредителями сельского и лесного хозяйства, паразитами и переносчиками опасных заболеваний для животных и человека.

Предками членистоногих были кольчатые черви из класса многощетинковых. Переход от кольчецов к членистоногим сопровождался усложнением строения: превращение кутикулы в жесткий наружный скелет, распад кожно-мускульного мешка на отдельные мышцы, появление миксоцеля, параподии в членистые конечности, спинного сосуда в сердце, развитие сложных глаз, превращение туловищных сегментов в головные, а их конечностей в ротовые органы. Т.о. в отличие от кольчецов метамерия тела членистоногих становится гетерономной. Часть членистоногих сохраняет водный образ жизни кольчецов и имеет органы водного дыхания.