Подтипы бесчерепных и позвоночных. Класс рыбы и земноводные

Реферат

На тему:

«Подтип бесчерепных и позвоночных. Класс рыбы и земноводные»

ПОДТИП БЕСЧЕРЕПНЫЕ. КЛАСС ЛАНЦЕТНИКИ

Подтип бесчерепных включает около 30 видов животных, объединяемых в класс ланцетников. У ланцетников нет обособленной головы, головного мозга и черепа. Внутренний скелет представлен хордой, над которой находится нервная трубка.

По внешнему виду ланцетники похожи на рыбок длиной 4—8 см. Вдоль их полупрозрачного тела тянется низкий спинной плавник, переходящий в хвостовой, имеющий вид ланцета (скальпеля). Ланцетники обычно живут в теплых и умеренных морях вблизи от берегов. Они зарываются в песок, выставляя из него передний конец тела с короткими щупальцами, окружающими предротовую воронку. Ланцетники питаются мелкими животными и водорослями, попадающими через рот в глотку вместе с током воды, который создается движением околоротовых щупалец. Пищевые частицы задерживаются глоткой, проходят в кишечник, имеющий полый вырост (печень)Т и в нем перевариваются. Глотка прободена жаберными щелями (до 150 пар). Вода через них проходит в околожаберную полость. Дышат ланцетники растворенным в воде кислородом.

Кровеносная система ланцетников состоит из спинного и брюшного сосудов, от которых отходят мелкие сосуды. Сердца нет. Кровь движется благодаря сокращению стенок некоторых кровеносных сосудов. Органы выделения ланцетников — выделительные трубочки (около 100 пар), начинающиеся клеткой с ресничным пламенем и открывающиеся в околожаберную полость. На переднем конце нервной трубки ланцетника имеется обонятельная ямка, а по всей длине — светочувствительные клетки.

Ланцетники — раздельнополые животные. Личинки, развившиеся из оплодотворенной икры, около 3 месяцев живут в толще воды, передвигаясь с помощью ресничек. Затем они опускаются на дно. В некоторых странах Юго-Восточной Азии местные жители употребляют их в пищу.

ПОДТИП ПОЗВОНОЧНЫЕ, ИЛИ ЧЕРЕПНЫЕ

К подтипу черепных, или позвоночных, относятся рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. У большинства из них имеется костный скелет, основой которого служит позвоночник, состоящий из позвонков. Спереди с позвоночником сочленяется скелет головы — череп. С позвонками сочленяются ребра (у многих позвоночных вместе с грудиной они образуют грудную клетку). У большинства позвоночных в скелете имеются кости, образующие скелет конечностей. Позвоночные имеют мощную скелетную мускулатуру. Наиболее развиты у них мышцы, приводящие в движение конечности.

Пищеварительная система позвоночных включает ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, кишечник, открывающийся наружу анальным отверстием или образующий расширение — клоаку, в которую впадают протоки выделительных и половых органов. С органами пищеварения связаны слюнные железы (у наземных животных), печень и поджелудочная железа.

Органами дыхания у большинства водных позвоночных служат жабры, у наземных — парные легкие. Кровеносная система позвоночных отличается тем, что их сердце имеет мощную мускулатуру. Кровь выталкивается из сердца под большим давлением и движется по сосудам одного (рыбы) или двух кругов кровообращения. Органы выделения позвоночных — почки.

В нервной системе позвоночных различают головной и спинной мозг и отходящие от них нервы. Головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, среднего, продолговатого, промежуточного мозга и мозжечка. Позвоночные имеют совершенные органы зрения (глаза с фокусирующей линзой — хрусталиком), органы слуха (у большинства имеются слуховые косточки и перепонки, усиливающие звуковые волны), вкуса, обоняния и осязания.

Позвоночные, как правило, раздельнополые животные.

Вероятными предками позвоночных были древние свободноплавающие животные, близкие к ланцетникам. Из современных животных к позвоночным относится 40 тыс. видов.

КЛАСС РЫБЫ

Рыбы населяют все водоемы, начиная от ручьев и небольших прудов и кончая океанами. Одни из них всю жизнь живут в морях (тунцы, треска, палтусы), другие — в пресных водоемах (речной окунь, караси, хариус, жерех), третьи, называемые проходными, — большую часть жизни обитают в морях, а размножаются в реках (осетры, кета, горбуша) или наоборот (речной угорь). Большинство рыб активно передвигается в толще воды. У них, как правило, обтекаемая форма тела, кожа покрыта костной чешуей, имеются плавники. Дышат жабрами. Известно около 25 тыс. видов рыб.

Строение и жизнедеятельность рыб

Внешнее строение и образ жизни. Тело рыбы состоит из головы, туловища и хвоста. Границами этих отделов служат жаберные крышки и анальное отверстие. На теле рыб различают парные (грудные и брюшные) и непарные плавники (один или несколько спинных, подхвосто-вой и хвостовой). При помощи грудных и брюшных плавников рыбы погружаются в воду и всплывают к поверхности, делают повороты, поддерживают тело в естественном положении. Спинные и подхвостовой плавники обеспечивают устойчивость тела при движении. Хвостовой плавник способствует движению рыбы вперед. Тело большинства рыб покрыто костной чешуей. В коже имеется много желез, выделяющих слизь, которая уменьшает трение тела о воду и способствует сохранению от хищников.

Органы чувств. Глаза у рыб крупные, с неподвижными веками. Рыбы различают близко расположенные предметы. Впереди глаз находятся ноздри, ведущие в органы обоняния — два мешочка с чувствительными клетками. Органы слуха (внутреннее ухо) находятся в костях черепа. В коже имеются группы осязательных и вкусовых клеток, а у некоторых рыб (сазан, сом) на губах есть усы — органы осязания.

Для большинства рыб характерны органы боковой линии — два канала, расположенные в коже вдоль боков тела и заполненные жидкостью. От основных каналов отходят мелкие каналы, открывающиеся наружу порами. Когда рыба движется вперед, то расходящиеся от нее волны достигают подводных предметов, отражаются от них и давят через поры на жидкость каналов, а она действует как раздражитель на чувствительные клетки боковой линии. Таким образом рыбы ощущают направление и силу движения воды, глубину погружения, приближение к подводным предметам.

Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности. В скелете рыбы позвоночник неподвижно соединяется с черепом, который состоит из мозговой коробки и костей, образующих челюсти, жаберные дуги и жаберные крышки. В позвоночнике различают туловищный и хвостовой отделы. Туловищные позвонки имеют тело, верхнюю и нижнюю дуги. Верхние дуги, следуя друг за другом, образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Нижние дуги отходят в стороны. К ним обычно прикрепляются ребра. Между телами позвонков у костных рыб имеются остатки хорды. Скелет плавников состоит из мелких костей.

Мускулатуру рыб образуют две широкие мышечные ленты, разделенные прослойками на сегменты. Располагаясь по бокам тела, они обеспечивают его изгибание. Имеются и отдельные мускулы, приводящие в движение челюсти, жаберные крышки и плавники.

Головной мозг у рыб невелик. Из пяти его отделов наиболее развиты средний мозг и мозжечок (они координируют движения рыб).

Органы полости тела. У большинства рыб на челюстях имеются конические зубы. Проглоченная пища попадает в желудок, стенки которого имеют железы. Выделяемый ими сок частично переваривает пищу. У некоторых видов рыб желудок почти не отличается от кишечника. В кишечнике пища переваривается под влиянием сока поджелудочной железы и желчи, которая вырабатывается в печени. Переваренные вещества всасываются стенками кишечника и поступают в кровь. Остатки непереваренной пищи удаляются через анальное отверстие.

Плавательный пузырь, имеющийся у большинства костных рыб, наполнен смесью газов. При увеличении его объема плотность рыбы уменьшается и она легко всплывает к поверхности. Уменьшение объема плавательного пузыря способствует погружению рыбы в глубину.

Органы дыхания рыб — жабры. Они состоят из жаберных дуг и тончайших жаберных лепестков. Рыбы заглатывают воду, которая проходит через жаберные щели, имеющиеся в стенке глотки, омывает жабры и выходит из-под жаберных крышек.

Кровеносная система. Сердце рыб состоит из предсердия и желудочка. От желудочка по крупному кровеносному сосуду — аорте — кровь поступает к жабрам. Здесь аорта делится на артерии, а они разветвляются до капилляров, через стенки которых происходит обогащение крови кислородом и освобождение ее от углекислого газа. Кровь, обогащенная кислородом, называется артериальной. Капилляры жаберных лепестков собираются в артерию, которая проходит под позвоночником и дает ветви к различным органам. В органах тела через стенки капилляров из крови в ткани поступают питательные вещества и кислород, а в кровь — углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности. Кровь становится венозной, содержащей мало кислорода и много углекислого газа. Она собирается в вены и поступает в предсердие.

Выделительная система рыб — лентовидные красно-бурые почки, располагающиеся под позвоночником. Образующаяся в них моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, который открывается протоком позади анального отверстия.

Обмен веществ у рыб происходит медленно. Поэтому температура их тела невысокая и колеблется в зависимости от температуры окружающей среды. Рыбы — холоднокровные животные.

Размножение и развитие рыб

Органы размножения самок — два продолговатых яичника, самцов — два продолговатых семенника. Ко времени размножения в яичниках развиваются икринки, в семенниках — жидкость со сперматозоидами.

Нерест. При созревании половых клеток рыбы перемещаются в места, наиболее благоприятные для развития будущего потомства. В выбранных местах самки откладывают икру, а самцы изливают на нее жидкость со сперматозоидами (наружное оплодотворение икры). Выметывание самками икры и самцами семенной жидкости называют нерестом, а перемещения рыб к местам нереста — нерестовыми миграциями. Рыбы некоторых видов после нереста погибают.

Развитие рыб. В оплодотворенных икринках образуются многоклеточные зародыши. Через несколько суток из икринок выходят личинки. Первое время они живут за счет остатков питательных веществ икринки — желточного мешка. Вскоре желточный мешок рассасывается, личинки начинают питаться одноклеточными водорослями, инфузориями и становятся мальками (рыбками, похожими на взрослых особей).

Забота о потомстве у большинства рыб проявляется в основном в выборе мест для откладки икры. У рыб, откладывающих небольшое количество икринок, самцы делают гнезда из травинок (колюшки) или из пузырьков воздуха (макроподы) и охраняют оплодотворенную икру и вышедших из нее личинок; африканские рыбы тиляпии вынашивают икру во рту. Инстинкт «заботы» действует только до тех пор, пока личинки беспомощны, а у родителей не отделяется пищеварительный сок.

У некоторых рыб, например у гуппи, меченосцев, оплодотворенные икринки задерживаются в яйцеводах самок и развившиеся из них личинки появляются на свет способными к самостоятельной жизни.

Основные систематические группы рыб

Различают 2 класса рыб: класс хрящевых и класс костных.

Класс Хрящевые рыбы. К хрящевым рыбам относятся акулы и скаты. Они имеют хрящевой скелет. Кожа у большинства видов покрыта чешуей с зубообразными шипами, покрытыми эмалью. Жабры открываются наружу 5—7 жаберными щелями. Плавательного пузыря нет.

Акулы живут в основном в толще воды. Большинство из них — хищники. Голова у акул оканчивается вытянутым рылом — рострумом. Рот расположен на нижней стороне головы и имеет вид поперечной щели. Челюсти с несколькими рядами острых зубов. Торпедообразное тело, мощный неравнолопастной хвостовой плавник дают возможность акулам развивать большую скорость.

Скаты имеют уплощенное, обычно дисковидное тело. Кожа у них голая или покрыта шипами. Края грудных плавников срослись с боками головы и туловища. Спинные плавники смещены на хвост или их совсем нет. Большинство скатов ведет придонный образ жизни. Питаются они преимущественно моллюсками.

Класс Костные рыбы объединяет большинство видов рыб, которые подразделяются на костно-хрящевых, двоякодышащих, кистеперых и костистых.

Костно-хрящевые, или Осетровые, рыбы (белуга, стерлядь, русский осетр) имеют костно-хрящевой скелет с развитой хордой, жаберные крышки, плавательный пузырь. Вдоль их тела проходит 5 рядов костных пластинок, а между ними — мелкие пластиночки. Голова с вытянутым рылом. Рот на нижней стороне головы. Хвостовой плавник неравнолопастный. Осетровые проходные рыбы водоемов Северного полушария. Они широко известны из-за особо вкусного мяса и черной икры.

Двоякодышащие (всего 6 видов) — древняя группа рыб. В их числе австралийский рогозуб, африканский и южноамериканский чешуйчатники. У этих рыб сохраняется хорда, не развиваются тела позвонков. Наряду с жабрами они имеют легкие, развившиеся из плавательного пузыря.

Кистеперые рыбы — древняя группа рыб. Скелет у них в основном хрящевой, имелась хорда. Плавники кистеперых были похожи на мясистые лопасти, плавательный пузырь превратился в парное легкое. До XXв. считались вымершими. В Настоящее время известен один современный вид латимерия, потомок морских кистеперых.

Костистые рыбы — наиболее многочисленная группа современных рыб (около 96% всех видов). Скелет у них окостеневший, хорда развивается только у зародышей, чешуя костная, обычен плавательный пузырь. Обитают эти рыбы почти во всех водоемах Земли. К этой группе относятся отряды сельдеобразных (сельди, сардины, анчоусы, два вида которых называют хамсой), лососеобразных (благородный лосось, или семга, кета, горбуша, чавыча), карпообразных (голавль, лещи, язь, жерехи, сазан, караси), сомообразных (сомы), трескообразных (треска, пикша, путассу, минтаи, налимы), камбалообразных (камбалы, палтусы). Всего более 40 отрядов.

Рыболовство и рыборазведение

Промысловые рыбы. Рыбы многих видов — важнейший источник питания людей. Некоторые из них и отходы переработки рыбной продукции используются для кормления свиней, кур. уток, пушных зверей на зверофермах. Рыб, вылавливаемых в больших количествах, называют промысловыми. В водах нашей страны живет более 1000 видов рыб. Из них свыше 250 видов имеет промысловое значение. К ценнейшим промысловым рыбам относят осетров, белуг, севрюг (осетровых рыб), кету, горбушу, чавычу (лососевых рыб). Промысел осетровых рыб ведется в Каспийском, Черном и Азовском морях, а лососевых главным образом в морях Дальнего Востока. Большое промысловое значение имеют сельди, треска, навага, камбала, палтус, морской окунь и др.

Добыча промысловых рыб ведется специально оборудованными судами, способными уходить на лов рыбы в море за сотни и десятки сотен километров от берегов.

Разведение и акклиматизация рыб. В сохранении и увеличении численности промысловых рыб большое значение имеют рыбоводные заводы, на которых производят искусственное оплодотворение икры, выращивание мальков и выпуск их в водоемы. Наряду с этим проводится работа по акклиматизации ценных видов рыб — переселение в водоемы, в которых раньше их не было, но условия для их жизни благоприятные. Акклиматизация рыб проводится специальными учреждениями, так как вместе с рыбами можно переселить и паразитических животных, распространить различные болезни, вселить рыб, которые,, не имея естественных врагов, могут сильно размножиться и вытеснить ценных коренных обитателей водоемов.

Прудовое и озерное рыбоводство. В нашей стране много естественных и искусственных озер, прудов и других пресных водоемов, и в некоторых из них организовано промышленное выращивание карпа, белого амура, толстолобика. Карп плодовит, быстро растет, вынослив, неприхотлив к корму (питается растениями и беспозвоночными животными). Одомашненный карп происходит от дикого сазана, живущего в низовьях рек, впадающих в южные моря. В рыбных хозяйствах чаще всего разводят чешуйчатого, зеркального и голого карпов.

Белый амур питается различными водными растениями (даже жесткими тростником и осокой), толстолобик — в основном растительным планктоном. Этими рыбами заселяют водоемы, которые быстро зарастают водорослями и другими водными растениями. Раньше эти рыбы в нашей стране водились только в водоемах Дальнего Востока.

КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ

Земноводные первыми из позвоночных вышли из воды на сушу, но не порвали связь с ней (в воде происходит размножение и развитие). Переходу к жизни на суше способствовало развитие пятипалых ног, замена жаберного дыхания легочным и совершенствование кровеносной системы, усложнение строения нервной системы и органов чувств и пр. Класс земноводных включает более 2800 видов, большинство которых относится к отрядам Хвостатые (тритоны, саламандры) и Бесхвостые (лягушки, жабы, жерлянки).

Общая характеристика земноводных

Места обитания земноводных. Многие земноводные значительную часть жизни проводят в пресных водоемах или вблизи от них. По берегам озер и прудов обычны озерные и прудовые лягушки. В канавах с водой, в старицах рек, небольших прудах степной зоны и зоны широколиственных лесов живут жерлянки. Весной и в начале лета в мелких стоячих водоемах, а затем на суше живут тритоны. Некоторые земноводные (травяная и остромордая лягушки, обыкновенная жаба) вне периода размножения живут вдали от водоемов. Земноводные активны в теплое время года. При понижении температуры до 4 градусов они впадают в оцепенение. Зимуют обычно на дне водоемов (лягушки) или в укрытиях на суше (тритоны, жабы).

Особенности строения земноводных. Тело земноводных вытянутое, с длинным хвостом (тритоны, саламандры) или короткое, несколько уплощенное и лишенное хвоста (лягушки, жабы). Почти у всех земноводных имеется по две пары ног. Кожа земноводных тонкая, голая, с железами, выделяющими слизь (предохраняет кожу от высыхания, поражения бактериями и грибками). На голове земноводных находятся пара крупных выпуклых глаз и пара ноздрей. Глаза у большинства имеют подвижные веки. Хрусталик глаз может смещаться, что обеспечивает более четкое различение предметов. Сложнее у них и органы слуха: у большинства бесхвостых земноводных развито среднее ухо, отделенное от внешней среды барабанной перепонкой. Ноздри у земноводных сообщаются с ротоглоткой.

Особенности скелета. В позвоночнике земноводных заметно выделяются 4 отдела. Шейный отдел состоит из одного позвонка, сочленяющегося с черепом при помощи двух выступов (голова малоподвижна). Число туловищных позвонков от семи (лягушки) до ста и более. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка. В хвостовом отделе у хвостатых позвонков много, у бесхвостых они срослись в единую кость. Ребра у большинства земноводных не развиваются (у тритонов имеются зачаточные ребра).

Скелет конечностей образован подвижно соединенными костями: передняя конечность плечевой костью, костями предплечья и кисти, задняя бедренной костью, костями голени и стопы. Опорой передних конечностей служит плечевой пояс, образованный парными лопатками и вороньими костями (у многих и ключицами). С плечевым поясом связана грудная кость, или грудина. Опора задних конечностей — тазовый пояс. Он состоит из двух тазовых костей, соединенных с крестцовым позвонком или с отростками последнего туловищного позвонка. Конечности у земноводных располагаются по бокам туловища и почти не поднимают тело над землей.

Скелетная мускулатура у земноводных сложнее, чем у рыб. У них образовались разные группы мышц. Наиболее развитые мышцы прикрепляются сухожилиями к костям конечностей и хвоста (у хвостатых земноводных).

Органы, полости тела и нервная система земноводных

Особенности внутреннего строения. У земноводных в отличие от рыб развились слюнные железы. Зубы, если имеются, конической формы и способствуют удерживанию добычи. У многих хвостатых конец языка обращен назад и при ловле насекомых может выбрасываться далеко вперед. Желудок у земноводных мало отличается от кишечника. Печень и поджелудочная железа крупные. Кишечник, протоки органов выделения и размножения открываются в клоаку.

Легкие земноводных имеют вид мешочков с тонкими эластичными стенками, в которых разветвляются капилляры. Воздух в легкие поступает благодаря изменению объема ротовой полости. До половины кислорода земноводные получают через кожу. У земноводных, большую часть жизни проводящих в воде, кожное дыхание преобладает над легочным.

Кровеносная система. Сердце у земноводных трехкамерное, кровь течет по двум кругам кровообращения. Венозная кровь из правого предсердия и артериальная из левого предсердия поступают в желудочек, при сокращении которого смешанная кровь поступает в большой и малый, или легочный, круги кровообращения.

Органы выделения земноводных — продолговатые красно-бурые почки, открывающиеся протоками в клоаку.

Обмен веществ. Слабое развитие легких, смешение артериальной и венозной крови в желудочке сердца не обеспечивают органы тела большим количеством кислорода. Поэтому окислительные процессы в тканях происходят медленно, выделяется мало энергии и температура тела земноводных невысокая и непостоянная. Земноводные — холоднокровные животные. Нервная система. Передний мозг у земноводных гораздо крупнее, чем у рыб, и разделен на полушария. С более развитым передним мозгом связано образование многих условных рефлексов. Мозжечок у земноводных развит слабо, что связано с ограниченностью их движений.

Размножение и развитие земноводных. Происхождение их и значение

Время и место размножения земноводных. С наступлением весны у самок в яичниках развивается икра, а у самцов в семенниках семенная жидкость со сперматозоидами. Вскоре на хорошо прогреваемых участках водоемов самки откладывают икру, а самцы выпускают на нее семенную жидкость. Самки тритонов помещают одиночные оплодотворенные икринки на листья или стебли водных растений. Икринки (яйца) земноводных имеют прозрачные оболочки, которые в воде набухают и препятствуют сближению икринок между собой, улучшая доступ к ним кислорода. Оболочки фокусируют солнечные лучи на развивающихся зародышей. Собственно икринки имеют черный цвет, поглощающий тепло солнечных лучей и препятствующий проникновению ультрафиолетовых лучей. Развитие земноводных. Личинки земноводных (у бесхвостых их называют головастиками) похожи на рыб. У них имеются жабры, органы боковой линии, плавник. Скелет полностью хрящевой, имеется хорда. Сердце у них двухкамерное, один круг кровообращения. По мере роста и развития у них появляются ноги, развиваются легкие, третья камера сердца, второй круг кровообращения. После рассасывания хвоста, изменения формы головы они становятся похожими на взрослых особей. От появления личинок из икры до превращения их во взрослых животных проходит около 2—3 месяцев. Происхождение земноводных. Связь земноводных с водой, большое сходство с рыбами (особенно личинок) свидетельствуют о происхождении их от какой-то группы древних рыб. На это же указывают и находки скелетов вымерших древних земноводных, имевших по сравнению с современными большее сходство с рыбами, особенно с древними кистеперыми (у тех и других в течение всей жизни сохранялась хорда, в черепе было непарное теменное отверстие, кожа имела чешуи, в скелете передних конечностей имелись сходные кости). Существуют научные доказательства, что древние земноводные произошли около 300 млн лет назад от древних кистеперых рыб, оказавшихся в пересыхающих водоемах болотного типа. Значение земноводных. Земноводные истребляют различных насекомых — вредителей растений, переносчиков возбудителей заболеваний человека и животных. Жабы, ведущие ночной образ жизни, уничтожают слизней и других вредителей, недоступных птицам. Земноводные входят в цепи питания многих позвоночных животных, например ужей, уток, аистов. Некоторые виды лягушек используются в пищу человеком.