Як і в рослин, у тварин кисень бере участь у хімічних реакціях, що забезпечують організм енергією. Цей процес учені і називають диханням. Дихання неможливе без газообміну: кисень має надійти до організму, а вуглекислий газ, що утворився під час дихання, має бути видалений. Основу газообміну в будь-якої тварини становить відоме вам фізичне явище дифузії. Існують тварини, наприклад актинія, дощовий черв'як, у яких покриви тіла не перешкоджають дифузії газів, тому в них вся поверхня тіла і є поверхнею газообміну. Але в багатьох тварин покриви унеможливлюють дифузію кисню ззовні та вуглекислого газу назовні. Тому для газообміну в них існують спеціальні органи.
У комах це трахеї (мал. а ) — тоненькі трубочки, які розгалужуються всередині організму і відкриваються назовні маленькими отворами. Крізь їх стінки і дифундують гази всередині тіла тварини. У раків і риб органами дихання (газообміну) є зябра (мал. б).
Мал. Дихальні системи комах (а), риб (б), ссавця (в):
1 – трахеї ; 2 – зябра ; 3 – дихальні шляхи ; 4 – легені.
У павуків, ящірок, птахів, ссавців за газообмін відповідає дихальна система, утворена легенями і дихальними шляхами (мал. в). Легені ссавців складаються з безлічі маленьких пухирців — альвеол; їх тоненькі оболонки є поверхнями, крізь які відбувається газообмін. Дихальні шляхи — це розгалужене «дерево» трубок і трубочок, по яких повітря від ніздрей надходить аж до альвеол.
Живлення тварин
Їжа тварин складається переважно з органічних молекул великих розмірів. Такі молекули не можуть проникнути в клітину, тому їх потрібно розщепити на менші молекули — так звані поживні речовини. Цей процес називається травленням. У одноклітинних тварин травлення відбувається в пухирцях, що утворюються під час ендоцитозу. Більшість багатоклітинних тварин для перетравлення їжі має травну систему.
За яким загальним планом побудована травна система? У будь-якої тварини вона поєднана з навколишнім середовищем ротовим отвором, за яким іде порожнина, де власне, і відбувається травлення. У стінці цієї порожнини містяться спеціальні клітини, які виділяють у неї речовини, що сприяють травленню.
У актинії цю порожнину називають кишковою порожниною (мал. а). У плоского черв'яка планарії за ротом розташований невеликий відділ кишкової порожнини — глотка, сама ж порожнина розгалужена на безліч «рукавів», її називають кишечником (мал. б). І в актинії, і в планарії рот є єдиним отвором, через який їжа надходить до кишкової порожнини, через нього ж видаляються назовні неперетравлені залишки їжі. Таку травну систему називають ненаскрізною.
Мал. Кишкова порожнина актинії (а) і травні системи планарії (б), жаби (в):
1 – ротовий отвір ; 2 – глотка ; 3 – кишечник ; 4 – анальний отвір.
У дощових червів, жаб, ящірок, риб, птахів, собак, людини порожнина, у якій відбувається травлення, нагадує трубку (мал. 4.2 в). Вона розділена на відділи, що відповідають за певні етапи травлення. Частина трубки, де травлення закінчується і поживні речовини активно надходять до клітин її стінок, являє собою кишечник. Ця травна система закінчується анальним отвором, через нього видаляються неперетравлені рештки їжі. Травну систему такого типу називають наскрізною.
- рослиноїдні (фітофаги) — споживають зелені частини рослин, плоди, кору дерев, корені рослин і мають для цього відповідні пристосування (наприклад, гризучий ротовий апарат у зеленого коника, гострі різці у зайців і бобрів). До рослиноїдних належать різні види кліщів, комах, молюсків, риб, рептилій, ссавців (гризуни, зайцеподібні, копитні тварини).
- Хижаки полюють і мають для цього гострі зуби, міцні кігті, або ж смертельну отруту, якими убивають здобич. До хижаків належить більшість кишковопорожнинних, головоногих молюсків, багато ракоподібних, павукоподібних, риб, амфібій, рептилій. Є хижаки серед кільчастих червів, комах, черевоногих молюсків, птахів і ссавців.
- Тварини — паразити отримують усі необхідні речовини з організму хазяїна (наприклад, воші й блохи мають ротовий апарат колюче-сисного типу). Відомі різні види червів, які паразитують у тілі людини і різних тварин. Вони виснажують організм хазяїна, виділяють шкідливі для нього речовини і травмують органи, у яких перебувають. Є й такі паразити, які оселяються на тілі хазяїна, або перебувають на тілі хазяїна лише під час живлення (кліщі, комарі).
- Тварини — сапротрофи споживають мертву органіку. Рештками рослин живляться дощові черв'яки, переробляючи відмерлі частини рослин, ці тварини відіграють важливу роль у процесах ґрунтоутворення. Копрофаги — споживачі екскрементів тварин (наприклад, скарабей священний). Некрофаги — споживачі трупів тварин (наприклад, жуки -гробарики).
- Тварини — фільтратори, які живуть у водоймах, відокремлюють їжу з потоку води (наприклад, ланцетник, двостулкові молюски).
- Серед тварин є багато всеїдних, які живляться різноманітною їжею.
Травний тракт: рот — глотка — стравохід — шлунок — тонка кишка — товста кишка — пряма кишка — анальний отвір.
Травні залози виділяють речовини (ферменти), необхідні для перетравлення їжі:
- слинні залози (
4 пари) — виділяють слину; - печінка — виділяє жовч;
- підшлункова залоза — виділяє панкреатичний сік.
Для ссавців характерні щоки і губи, які відмежовують простір перед зубами — передротову порожнину.
Їжа, захоплюється м'якими губами, відкушується і жується зубами у ротовій порожнині. М'язистий язик сприяє схоплюванню їжі, визначенню її смаку, перевертанню у ротовій порожнині. У ротовій порожнині їжа змочується слиною, яка надходить по протоках зі слинних залоз. Це полегшує її проковтування і просування по стравоходу. Під впливом слини складні органічні речовини (крохмаль, цукор), які містяться у їжі перетворюються на простіші.
По стравоходу їжа надходить у шлунок. У його стінках є численні залози, що виділяють травний сік.
Будова шлунка залежить від виду їжі. Шлунок у більшості ссавців є однокамерним. Багатокамерний шлунок характерний для жуйних ссавців (оленів, корів, кіз, овець) — він розділяється на рубець, сітку, книжку і сичуг. Перші три відділи — передшлунки, позбавлені травних залоз. Четвертий відділ — сичуг — є справжнім залозистим шлунком.
Їжа у рубці піддається бродінню, потім надходить в сітку. З сітки вона відригується у рот, де пережовується. Потім їжа надходить у книжку і сичуг. У цих відділах відбувається її остаточне травлення.
Зі шлунка їжа надходить у початкову частину тонкого кишечника — дванадцятипалу кишку. Сюди ж надходить сік з підшлункової залози і жовч з печінки, які полегшують процес перетравлення їжі.
З дванадцятипалої кишки їжа пересувається далі по тонкому кишечнику, де відбувається всмоктування поживних речовин. Залишки неперетравленої їжі надходять у товсту кишку і потім видаляються назовні через анальний отвір.
У багатьох тварин, що харчуються грубим рослинним кормом (наприклад, у кроликів, бобрів), у місці переходу тонкої кишки у товсту відходить довга сліпа кишка (у деяких тварин з червоподібним відростком — апендиксом). У ній під впливом бактерій відбувається зміна важко перетравлюваних речовин їжі (клітковини).
Біологічне значення процесів газообміну. Суть газообміну полягає в надходженні із зовнішнього середовища кисню (О2) і виділенні в довкілля певної суміші газів, зокрема вуглекислого (СО2). Оксиген (О) є одним з хімічних елементів, які беруть участь у багатьох хімічних реакціях, що відбуваються всередині клітин. Важливою ланкою газообміну є процес дихання, який забезпечує енергією процеси обміну речовин.
Дихання - важливий фізіологічний процес, завдяки якому організм тварин забезпечується необхідною енергією. Під час дихання організми вбирають кисень і виділяють назовні вуглекислий газ.
У тварин процес дихання складається з кількох етапів. Кисень через шкірні покриви та/або через органи дихання надходить в організм. Далі поширюється по ньому з порожнинною рідиною та/або з кров’ю. Наступний етап - надходження кисню в клітини. Там він окиснює органічні речовини, унаслідок чого виділяється потрібна організму енергія. Важлива роль у цих процесах належить органелам клітини - мітохондріям. У них утворюються особливі сполуки, здатні накопичувати енергію.
У процесах окиснення органічних сполук - білків, жирів і вуглеводів - утворюються різні гази, зокрема СО2. Вони видаляються з клітин до порожнинної рідини та/або в кров, а з ними - до органів дихання та/або покривів. Далі ці речовини виводяться з організму назовні.
Щоб отримувати кисень, у тварин розвинулися спеціальні пристосування, які вбирають його з повітря або води. Мешканці водойм вбирають кисень з води. Газообмін у них може здійснюватися через покриви або за допомогою зябер. Мешканці наземного середовища вбирають кисень з атмосферного повітря за допомогою інших спеціалізованих органів дихання.
Особливості газообміну в безхребетних тварин. У багатьох безхребетних немає спеціалізованих органів дихання. Так, у дощових черв’яків кисень надходить через зволожені покриви у кров, яка транспортує його по тілу (мал. 164, 1). У багатощетинкових кільчастих червів можуть утворюватись тонкостінні вирости покривів - зябра (мал. 164, 2), що забезпечують поглинання кисню з води. За допомогою зябер дихають ракоподібні й молюски - мешканці водойм (двостулкові, головоногі й багато видів черевоногих). Кисень у зябра, так само як і через покриви, надходить шляхом дифузії.
Мал. 164. Схема газообміну через шкіру (1; знайдіть капілярну сітку) та за допомогою зябер (2)
У павукоподібних і комах дихання забезпечують трахеї (розгалужені трубочки) та легеневі мішки (мішкоподібні вип’ячування зі складчастими стінками) (мал. 165). Розгалужуючись, трахеї проникають до всіх органів тварини. Назовні трахеї та легеневі мішки відкриваються отворами - дихальцями.
Мал. 165. Органи дихання наземних безхребетних тварин: 1 - трахеї комах; 2 - легеневі мішки павукоподібних
У наземних і деяких прісноводних черевоногих молюсків органом дихання слугує легеня - видозмінена ділянка мантії, де розгалужуються кровоносні судини.
Органи дихання, притаманні хребетним тваринам.
• Органи дихання риб - зябра (мал. 166) - розташовані з обох боків зябрових дуг. Ззовні кожного краю зябрової дуги є два ряди зябрових пелюсток червоного кольору. У них розгалужуються кровоносні судини і відбувається газообмін. Завдяки рухам зябрових кришок у кісткових риб вода проходить через ротовий отвір, глотку та зяброві щілини, омиваючи зяброві пелюстки. Коли зяброві кришки повертаються у вихідне положення, вода виходить з-під них назовні. Хрящові риби зябрових кришок не мають: зяброві щілини в них відкриваються назовні самостійними отворами.
Мал. 166. Схема газообміну в зябрах риби: 1 - зябра; 2 - зяброві пелюстки; 3 - зяброві тичинки; 4 - зяброва дуга
З внутрішнього боку зябрової дуги розміщені біляві зяброві тичинки, які слугують своєрідним фільтрувальним апаратом. Вони запобігають потраплянню їжі та сторонніх часток з водою на зяброві пелюстки.
• Личинки амфібій також дихають зябрами, але в дорослому віці вони здебільшого дихають атмосферним киснем за допомогою легень - парних комірчастих мішків (мал. 167, 1). Парні ніздрі з клапанами ведуть до ротоглоткової порожнини, звідки повітря потрапляє до легень. Під час вдиху у тварини опускається дно ротоглоткової порожнини, яка заповнюється повітрям, що проходить через ніздрі. Потім це дно піднімається і проштовхує повітря в легені (клапани перешкоджають виходу повітря через ніздрі назовні).
Надходження кисню в організм, особливо під час перебування амфібій під водою, забезпечує ще й шкірне дихання.
• Легені рептилій мають складнішу будову: у них є система перетинок, які збільшують поверхню газообміну (мал. 167, 2). Крім того, у них формуються дихальні шляхи, які складаються з послідовно з’єднаних гортані, трахеї та бронхів (в амфібій вони відсутні). Трахея розгалужується на два бронхи, що заходять до легень. Повітря надходить до легень і виходить з них завдяки скороченню міжреберних м’язів, які рухають ребра. Унаслідок цього змінюється об’єм порожнини тіла. Коли об’єм порожнини тіла збільшується - відбувається вдих, коли зменшується - видих.
Мал. 167. Органи дихання хордових тварин - мешканців наземного середовища: 1 - амфібій; 2 - рептилій; 3 - птахів; 4 - ссавців (а - легені; б — бронхи; в - трахея; г - повітряні мішки; д - альвеоли)
• У птахів особливості будови дихальної системи спрямовані насамперед на ефективне забезпечення їх енергією під час польоту та зменшення маси тіла. Дихальні шляхи починаються ніздрями, які відкриваються в носову порожнину. Звідти повітря потрапляє до верхньої гортані, що переходить у трахею, де в місці її поділу на два бронхи розташовані голосові зв’язки (на відміну від інших тварин).
Легені птахів мають губчасту будову, що збільшує їхню поверхню для газообміну (мал. 167, 3). Бронхи, які входять у легені, розгалужуються, їхні головні відгалуження розширюються і поза легенями відкриваються в тонкостінні повітряні мішки (див. мал. 167, 3г), розташовані між внутрішніми органами птаха. Завдяки повітряним мішкам птахам притаманне подвійне дихання. Під час вдиху повітря проходить через легені, де кисень надходить у кров. Частина багатого на кисень повітря, минаючи легені, відразу спрямовується до задніх повітряних мішків. Під час видиху це повітря проходить через легені, де кисень знову потрапляє у кров. Отже, у птахів кисень надходить у кров як під час вдиху, так і під час видиху. Повітря, що надходить до повітряних мішків під час польоту, певним чином захищає тіло птаха від перегрівання та полегшує його масу.
• Дихальні шляхи ссавців (мал. 167, 4) починаються носовою порожниною, куди ведуть парні ніздрі, і включають носоглотку, гортань (де розташовані голосові зв’язки), трахею та парні бронхи. Бронхи заходять у губчасті легені й розгалужуються на дрібні бронхіоли. Бронхіоли закінчуються дрібними міхурцями - альвеолами (мал. 167, 4д), стінки яких обплутані капілярами. Завдяки великій кількості альвеол значно збільшується поверхня легень, через яку відбувається газообмін.
Дихальні рухи у ссавців здійснюються не тільки завдяки скороченню та розслабленню міжреберних м’язів, а й діафрагми та м’язів стінки черевної порожнини.
Діафрагма — м’яз, що поділяє порожнину тіла на грудну та черевну.
Біологічний словничок: газообмін, трахеї, легеневі мішки, повітряні мішки, подвійне дихання, діафрагма.
Транспорт речовин — це переміщення необхідних організму речовин до всіх тканин і органів, а кінцевих продуктів обміну — до органів виділення. Транспорт речовин здійснюється за допомогою системи кровоносних судин, кровоносної системи. По судинах рухається кров або гемолімфа.
Транспорт речовин у безхребетних тварин
У кишковопорожнинних, плоских та круглих червів кровоносна система відсутня. Проміжки між внутрішніми органами у плоских червів заповнені пухкою сполучною тканиною (паренхімою). Одна з функцій паренхіми — транспорт поживних речовин та кінцевих продуктів обміну речовин.
Вперше з’являється кровоносна система у кільчастих червів.
Кровоносна система черв’яка дощового
Кровоносна система червів має порівняно просту будову. Є дві головні судини — спинна і черевна. Одна судина проходить над кишкою, друга — під нею. З’єднуються вони між собою численними кільцевими судинами. Серце відсутнє, а рух крові забезпечується скороченнями стінок кільцевих судин у передній частині тіла. Їх 5-7 і вони називаються «серцями». Кров червона. Гемоглобін розчинений у плазмі.
У членистоногих і молюсків незамкнена кровоносна система.
Судини, по яких кров рухається від серця, називають артеріями.
Судини, по яких кров рухається до серця, називають венами.
Кровоносна система рака: 1 — зябра; 2 — серце; 3 — кровоносні судини
Схема кровоносної системи рака: серце —> артерії —> проміжки між органами —> зябра —> серцеві канали (вени) —> серце.
Серце у рака річкового розміщене на спинному боці головогрудей. Воно має вигляд п’ятикутного м’язового мішечка з трьома парами отворів, через які кров вливається в серце.
У деяких членистоногих (що мають трахейне дихання) кровоносна система спрощена. У них дихальна функція перейшла від кровоносної системи до трахей, які пронизують усе тіло та доставляють кисень безпосередньо до тканин.
Кровоносна система молюска: 1 — шлуночок; 2 — передсердя; 3 — легеня; 4 — кровоносні судини
Схема кровоносної системи молюска: серце —> артерії —> проміжки між органами —> зябра або легеня —> вени —> серце.
Серце у молюсків найчастіше утворене двома передсердями і шлуночком та оточене навколосерцевою сумкою.
У молюсків спостерігаються всі переходи від незамкненої до майже замкненої (у головоногих) кровоносної Системи. Кров буває червона, безбарвна, блакитна (містить атоми Купруму).
Кров, її основні функції
Кров — рідина, що циркулює в кровоносній системі всіх хребетних і деяких безхребетних тварин. Це рідка тканина внутрішнього середовища, різновид сполучної тканини. Утворена рідкою плазмою (60 %) і клітинами (40 %).
Основні функції крові:
• дихальна. Кров транспортує кисень від органів дихання до всіх клітин, а вуглекислий газ від усіх клітин і тканин до органів дихання. Цю функцію кров виконує завдяки еритроцитам. Еритроцити — клітини крові, що містять гемоглобін. Вони мають червоний колір завдяки гемоглобіну, хімічній сполуці, що містить атоми Феруму. Саме гемоглобін зв’язує молекули кисню і транспортує їх по всьому організму. Тому його називають дихальним пігментом;
• живильна (трофічна). Кров переносить поживні речовини від органів травлення до тканин, а кінцеві продукти обміну — до органів виділення;
• захисна. Ця функція крові забезпечується лейкоцитами та тромбоцитами. Лейкоцити — безбарвні клітини крові, які захищають організм від хвороботворних мікроорганізмів і сторонніх частинок. Вони можуть утворювати псевдоніжки і шляхом фагоцитозу поглинати частинки та знешкоджувати їх. Тромбоцити клітини крові, що беруть участь у згортанні крові. В ушкодженій ділянці кровоносної судини утворюється згусток, який, наче корок, закупорює її. Це захисна реакція організму.
Гемолімфа — безбарвна або зеленувата рідина, яка циркулює по судинах і міжклітинних порожнинах багатьох безхребетних (членистоногі, молюски), що мають незамкнену систему кровообігу. Містить клітини: лейкоцити, зрідка еритроцити. Виконує таку саму функцію, що і кров.
Незамкнена та замкнена кровоносні системи
Розрізняють два типи кровоносних систем: незмкнену і замкнену.
У тварин з незамкненою кровоносною системою кров тече не лише по кровоносних судинах (вони перериваються), а й у проміжках між органами (щілиноподібними просторами, які не мають власних стінок). Кров, у цьому випадку вона називається гемолімфою, вступає у безпосередній контакт з усіма тканинами тіла.
У тварин із замкненою кровоносною системою кров рухається тільки по системі судин і не виливається в порожнину тіла. Більші за розміром судини з’єднуються між собою за допомогою капілярів — найтонших судин організму.
Тема: Порівняння будови кровоносної системи хребетних тварин
Мета: розглянути і порівняти кровоносні системи хребетних тварин.
Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: схеми кровоносних систем риб, амфібій, рептилій, птахів, ссавців.
Звіт з виконання роботи:
Група хребетних тварин | Будова серця | Кола кровообігу | Особливості |
Риби | Двокамерне: складається з передсердя та шлуночка | Одне коло кровообігу: передсердя → шлуночок → черевна артерія → зябра → спинна артерія → органи тіла → вени → серце | У серці міститься венозна кров. Від серця кров прямує до зябер. Рівень обміну речовин низький, холоднокровні тварини |
Земноводні | Трикамерне: два передсердя та шлуночок | Два кола. Мале коло кровообігу: шлуночок → шкірно-легеневі артерії → легені та шкіра → легеневі вени → ліве передсердя. | Малим колом кровообігу кров прямує від серця до шкіри та легенів. Великим - до органів тіла. У правому передсерді |
Велике коло кровообігу: шлуночок → аорта та сонні артерії → органи та тканини тіла → вени → праве передсердя (венозна та артеріальна кров змішуються) | артеріальна та венозна кров змішуються. Рівень обміну речовин низький, холоднокровні тварини | ||
Плазуни | Три камери: два пересердя та шлуночок з неповною перетинкою | Два кола. Мале коло кровообігу: шлуночок → легенева артерія → легені → легенева вена → ліве передсердя. Велике коло кровообігу: шлуночок → аорта та артерії → органи тіла → вени → праве передсердя | У правому передсерді - венозна кров, у лівому - артеріальна, у шлуночку - частково змішана. Малим колом кров прямує до легенів, великим - до органів тіла. Рівень обміну речовин низький, холоднокровні тварини |
Птахи | Чотири камери: праве та ліве передсердя, правий та лівий шлуночок | Два кола. Мале коло кровообігу: правий шлуночок → легенева артерія → легені → легеневі вени → ліве передсердя. Велике коло кровообігу: лівий шлуночок → аорта та артерії → органи і тканини тіла → вени → праве передсердя | Права частина серця містить венозну кров, ліва - артеріальну. Малим колом кров прямує до легенів, великим - до органів тіла. Кола кровообігу повністю розділені. Рівень обміну речовин високий, теплокровні тварини |
Ссавці | Чотири камери: праве та ліве передсердя, правий та лівий шлуночок | Два кола. Мале коло кровообігу: правий шлуночок → легенева артерія → легені → легеневі вени → ліве передсердя. Велике коло кровообігу: лівий шлуночок → аорта та артерії → органи і тканини тіла → вени → праве передсердя | Права частина серця містить венозну кров, ліва - артеріальну. Малим колом кров прямує до легенів, великим - до органів тіла. Кола кровообігу повністю розділені. Рівень обміну речовин високий, теплокровні тварини |
Висновки:
Виділення — виведення з організму кінцевих продуктів обміну речовин, надлишку води, солей, а також біологічно активних речовин, сторонніх і токсичних сполук, що утворилися в організмі або надійшли з кормом.
Значення виділення для організму:
• виведення з організму амоніаку, сечовини, сечової кислоти. У процесі життєдіяльності організму відбувається утворення і розпад білків — одних із найголовніших складових організму тварин. У результаті їх розпаду утворюються амоніак, сечовина, сечова кислота. Це отруйні для організму речовини, які підлягають виведенню. Виводяться вони переважно через видільну систему;
• підтримання сталості хімічного складу рідин тіла: порожнинної рідини і крові.
Основний принцип роботи органів виділення: виведення з організму непотрібних (бідних енергією) і шкідливих речовин та збереження потрібних.
Будова органів виділення подібна у представників різних груп тварин:
а) відкрита або закрита порожнина, стінки якої вистелені епітеліальними клітинами;
б) протоки для виведення продуктів виділення.
Процес виділення непотрібних речовин складається з трьох етапів:
I — рідина тіла фільтрується всередину порожнини органу виділення;
II — потрібні організму речовини (вода, глюкоза тощо) всмоктуються назад у кров;
III — рідина, що залишилась, виводиться назовні. Вона називається сечовиною.
У деяких безхребетних, наприклад у комах, продукти, що підлягають виділенню, не рідкі, а тверді. Це кристали сечової кислоти, які й виводяться з організму.
Органи виділення у безхребетних тварин
У кільчастих червів органи виділення — нефридії (грец. нефрос — нирка).
Органи виділення черв’яка дощового
Нефридії — це тоненькі трубочки, що відкриваються лійкоподібним розширенням у порожнину тіла в одних сегментах, а інший їх кінець виходить назовні у других сегментах. Лійка вистелена війками, які створюють течію рідини в порожнині тіла та фільтрують її. Число пар нефридіїв часто відповідає числу сегментів.
Органи виділення у ракоподібних — зелені залози, що розміщені біля основи довгих вусиків. Під ними міститься сечовий міхур, що відкривається видільною порою.
Голова рака річкового
Органи Виділення комах і павуків — мальпігієві судини (названі на честь італійського анатома XVII ст. Мальпігі, який їх відкрив). Це тонкі звивисті трубочки, один кінець яких вільно розміщений всередині тіла, а другий відкривається в кишечник на межі середньої і задньої кишки.
Органи виділення комах
Мальпігієвих судин може бути від 1-2 до 200 пар. Переваги їх у тому, що продукти обміну (сечова кислота тощо) виводяться із сечею у задню кишку. Тут відбувається всмоктування організмом води, а зневоднені продукти (кристали сечової кислоти) виводяться назовні через анальний отвір.
Крім мальпігієвих судин до видільної системи комах і павуків належить жирове тіло. Воно займає значну частину порожнини тіла. Продукти виділення, що накопичуються в спеціальних клітинах жирового тіла, нікуди не виводяться.
Органи виділення молюсків — нирки. Вони влаштовані практично так само, як і в кільчастих червів. Нирки молюсків починаються лійкою, що переходить у витягнутий канал і відкривається у мантійну порожнину. Отже, нирки у молюсків — це видозмінені нефридії.
Органи виділення у хребетних тварин
Органи виділення хребетних тварин називаються нирками. Вони побудовані по типу нефридіїв.
Нирки — парний орган виділення у хребетних.
У виділенні з організму кінцевих продуктів обміну речовин беруть участь і інші органи. Наприклад, у риб через зябра виводяться вода, солі, амоніак і сечовина. У ссавців продукти обміну речовин виводяться з потом, видихуваним повітрям, через кишечник.
- скелет голови (череп);
- скелет тулуба;
- скелет поясів кінцівок;
- скелет вільних кінцівок.
- шийний відділ — у всіх ссавців, крім лінивців і ламантина, завжди
7 хребців. Довжина шийного відділу може бути різною і залежить від росту тварини та способу життя. Два перших хребця — атлант і епістрофей — добре виражені. - Грудний відділ —
12 —15 хребців. До перших7 прикріплюються ребра, які зростаються з грудиною. До решти хребців прикріплено ребра, які хрящами прикріплюються до вищих ребер. - Поперековий відділ —
2 —9 хребців з рудиментарними ребрами. - Крижовий відділ утворений зазвичай
4 зрощеними хребцями. - Хвостовий відділ налічує від
3 до50 хребців.
- парні лопатки;
- парні ключиці (розвинуті не у всіх ссавців).
Пояс задніх кінцівок (тазовий пояс)
Складається зі зрощених (у більшості видів) парних кісток і утворює одну тазову кістку.
З'являється м'язова діафрагма, яка розділяє тіло на дві порожнини — грудну і черевну. Саме вона і міжреберні м'язи змінюють об'єм грудної клітки при диханні.
У деяких ссавців добре розвинені мімічні м'язи — м'язи, розташовані на лицьовій частині черепа, які відображають емоції тварини.
І тип симетрії — променева симетрія тіла. Якщо вздовж тіла гідри провести уявну вісь, то її щупальця будуть розходитися від цієї осі в усі боки, наче промені від джерела світла. Таке розміщення частин тіла у гідри або інших тварин називають променевою симетрією. Звішуючись вниз із будь-якого предмету, гідра постійно хитається і повільно водить щупальцями, підстерігаючи здобич. Оскільки жертва може з’явитися з будь-якого боку, променеподібно розміщені щупальця якнайкраще відповідають такому способу полювання.
Променева симетрія властива тваринам, які ведуть прикріплений або малорухливий спосіб життя.
Променева симетрія тіла (гідра)
Двобічна симетрія тіла (плоский черв)
II тип симетрії — двобічна симетрія тіла. Якщо уважно подивитись на зображену на рисунку тварину (плоский черв’як), то можна помітити, що її права половина є дзеркальним відображенням лівої. Таку симетрію тіла на відміну від променевої кишковопорожнинних (двошарових тварин) називають двобічною (білатеральною). Вона характерна для переважної більшості тришарових тварин і виникла у зв’язку з розвитком активного пересування (м’язової системи, яка розвивається із мезодерми). Двобічна симетрія дає змогу тварині рухатися прямолінійно, зберігаючи рівновагу, з однаковою легкістю повертатися і вправо, і вліво.
Як виняток у природі трапляються асиметричні тварини. Це, наприклад, черевоногі молюски. Тіло цих молюсків міститься у спірально закрученій (4-5 обертів) черепашці. А тулуб повторює форму черепашки, тісно прилягаючи до неї. Через таке тіло не можна провести жодної уявної лінії — осі симетрії.
Асиметричне тіло (черевоногий молюск)
Способи пересування тварин
Рух — основа всього живого на Землі. Світ живої природи перебуває у безперервному русі. Пересуваються стада і зграї тварин, окремі організми, рухаються бактерії і найпростіші в краплині води. Способи пересування за численні роки пройшли довгий шлях еволюції. Щоб швидко пересуватися, необхідно багато енергії, потрібні спеціальні пристосування і органи руху, а також система координації роботи цих органів. Тому активно і швидко пересуватися можуть лише порівняно складно організовані тварини.
Найпростіший спосіб пересування тварин — використання сил навколишнього середовища: течій повітря, води тощо, тобто пасивне пересування. Воно практично не вимагає енергетичних витрат. Такий тип переміщення використовується переважно для розселення. Повітряні течії для розселення використовують, наприклад, маленькі павучки, які випускають павутинку, її підхоплює вітер і переносить тварин на значну відстань.
Силу водних течій використовує велика група водних безхребетних — планктон. Це дрібні водні організми, які зависають у товщі води і не здатні пересуватися самостійно. До планктону належать представники різних систематичних груп безхребетних: черви, членистоногі тощо.
Незважаючи на різноманітність існуючих активних способів пересування, їх можна згрупувати у три основних групи:
• амебоїдний рух;
• рух за допомогою джгутиків і війок;
• рух за допомогою м’язів.
Амебоїдний рух характерний для деяких одноклітинних організмів і окремих клітин багатоклітинних тварин (наприклад, лейкоцитів). У клітини утворюються вирости цитоплазми, число і розміри яких поступово змінюються, як змінюється і форма самої клітини.
Рух за допомогою джгутиків і війок характерний переважно для одноклітинних організмів та дрібних безхребетних, середовищем існування яких є вода.
Рух за допомогою м’язів характерний для переважної більшості багатоклітинних тварин. Будь-який їхній рух — це складна, але злагоджена робота багатьох м’язів та біологічних, фізичних і хімічних процесів в організмі. М’язи утворені м’язовою тканиною. Головна особливість цієї тканини — здатність сприймати збудження та у відповідь скорочуватись. За рахунок скорочення м’язів і відбувається пересування тварин.
Способи пересування безхребетних тварин
Гідроїдний поліп гідра пересувається «кроками» завдяки шкірно-м’язовим клітинам, розміщеним в ектодермі.
Шкірно-м’язова клітина гідри
«Кроки» гідри
Черв’як дощовий пересувається за допомогою м’язів, які входять до складу шкірно-м’язового мішка. Він утворений епітелієм і двома групами м’язів: кільцевими і поздовжніми.
Шкірно-м’язовий мішок черв’яка дощового (у розрізі)
Почергово скорочуючи кільцеві і поздовжні м’язи, черв’як стискає і витягує членики тіла. Так він пересувається як по поверхні ґрунту, так і всередині нього. Якщо подивитися на черв’яка, що повзе, можна побачити, як по його тілу проходить хвиля — потовщені ділянки чергуються з тонкими. Такі рухи називають перистальтичними.
Органи пересування членистоногих — кінцівки, утворені окремими члениками. Ці членики рухомо з’єднані суглобами. У суглобах кінцівки згинаються і розгинаються. Найбільші м язи, що керують кінцівками членистоногих, розміщені не всередині самих кінцівок, а в тулубі. Кінцівки комах бігають, скачуть, хапають, плавають тощо. У комах, крім ніг, з’являється новий орган пересування — крила. Наявність крил дозволила їм освоїти повітряне середовище. Кінцівки і крила можуть здійснювати різноманітні рухи. Щоб їхні дії були погодженими, необхідна складна нервова система.
Реактивний рух восьминога
Черевоногі молюски повзають на мускулистій і слизуватій нозі зі сплощеною підошвою. М’язи ноги скорочуються і, наприклад, равлик ковзає плавно і повільно по твердих предметах або по поверхневій плівці води.
У головоногих молюсків задня частина ноги формує лійку. Вода, що набирається в мантійну порожнину, із силою викидається через цю лійку — і молюск енергійно пересувається «хвостом» уперед. Таке пересування називають реактивним.
Способи пересування хребетних тварин
У риб сильна мускулатура і твердий гнучкий хребет обумовлюють здатність до швидкого плавання. М’язи забезпечують рухи плавців, щелеп і зябрових кришок. У зв’язку з плаванням у риб найкраще розвинені м’язи спини і хвоста.
В амфібій розвиваються спеціалізовані м’язи. У жаби, наприклад, їх понад 350. Найбільші м’язи розміщені на кінцівках (особливо задніх). Скорочення цих м’язів забезпечує рухи кінцівок під час плавання, повзання, скакання. У хвостатих амфібій добре розвинені м’язи хвоста, що слугують головним органом руху у воді.
Рептилії, у яких є кінцівки (ящірки), бігають. Хвилеподібні вигинання тіла — найпоширеніший спосіб пересування змій.
У птахів найрозвиненішими є м’язи, що рухають крила. Так, маса великих грудних м’язів, що опускають крила, становить 50 % маси всієї мускулатури. Добре розвинені у птахів і м’язи, що піднімають крила, м’язи задніх кінцівок і шиї.
М’язи ссавців досягають виключної досконалості і складності. Особливо це стосується м’язів кінцівок і тулуба. Тому ссавці можуть ходити, бігати, стрибати, лазити по деревах, літати тощо.
Способи пересування хребетних тварин
Плавають
Літають
Плазують
Стрибають
Ходять, бігають
Лазять по деревах, бігають, стрибають
Не існує такого способу пересування, який би спостерігався в усіх середовищах існування. Різні способи пересування у різних середовищах існування — це вид пристосування тварин до зменшення конкуренції за життєво необхідні ресурси: корм, територію тощо.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Тип симетрії тіла (двобічна, променева) відображає спосіб життя тварини.
• Найпростіший спосіб пересування тварин — пасивне пересування.
• Активні способи пересування тварин: амебоїдний рух, рух за допомогою джгутиків і війок, рух за допомогою м’язів.
• Способи пересування безхребетних тварин: «кроки» гідри, перистальтичні рухи червів, пересування членистоногих за допомогою кінцівок і крил, реактивний рух головоногих молюсків.
• Способи пересування хребетних тварин: плавання, стрибання, плазування, політ тощо.
Тема: порівняння будои скелетів хребетних тварин.
Мета: охарактеризувати особливості будови скелетів хребетних тварин.
Обладнання та матеріали: скелети риб, земноводних, плазунів, птахів, ссавців.
ХІД РОБОТИ:
1. Ознайомтесь з особливостями будови скелетів хребетних тварин.
СКЕЛЕТ РИБИ
СКЕЛЕТ ЖАБИ
СКЕЛЕТ ЯЩІРКИ
СКЕЛЕТ ПТАХА
СКЕЛЕТ ССАВЦЯ НА ПРИКЛАДІ СОБАКИ
2. Розгляньте будову скелетів риб, земноводних, плазунів, птахів та ссавців. Визначте відділи скелету: череп, хребет, пояси кінцівок та кінцівки, грудна клітка.
3. Зверніть увагу на будову передніх кінцівок тварин. Назвіть кістки, що до них належать. Визначте значення рухомого з’єднання кісток передніх кінцівок.
4. Розгляньте скелет птаха. Знайдіть та опишіть кіль, його значення для польоту?
5. Поясніть, яке має значення нерухомі відділи хребта хребетних тварин?
6. Визначіть тварин, у яких не має ребер?
7. Результати досліджень занести в таблицю.
Критерії для порівняння | Риби | Земноводні | Плазуни | Птахи | Ссавці |
Скелет голови (череп) | З’єднання кісток між собою нерухоме. Рухливо з’єднані кістки нижньої щелепи та зябра. | Хрящовий череп. Рухливо з’єднані кістки нижньої щелепи | Кістковий череп. Рухливо з’єднані кістки нижньої щелепи | Кістковий череп. Кістки зростаються між собою. Рухливо з’єднані кістки нижньої щелепи. Об’єм мозкової коробки великий. Глибокі очні западини | Череп поділений на мозковий та лицьовий відділи. Кістки зростаються між собою. Рухливо з’єднані кістки нижньої щелепи. |
Критерії для порівняння | Риби | Земноводні | Плазуни | Птахи | Ссавці |
Скелет тулуба (хребет) | Поділяється на тулубовий та хвостовий. На тулубових хребцях — ребра | Поділяється на такі відділи: Шийний (шийний хребець один), тулубовий, крижовий та хвостовий. Відсутні ребра. | П’ять відділів: шийний (забезпечує рухомість голови), грудний, поперековий, крижовий, хвостовий. Грудна клітка складається з грудних хребців, ребер та грудної кістки | П’ять відділів: шийний (забезпечує рухомість голови, налічується 11 — 25 хребців), грудний, поперековий, крижовий, хвостовий. Хребці інших відділів з’єднані нерухомо. Грудна клітка складається з грудних хребців, ребер, грудної кістки та кілю (для забезпечення польоту). | П’ять відділів: шийний (забезпечує рухомість голови, налічується 7 хребців), грудний, поперековий, крижовий, хвостовий. Хребці інших відділів з’єднані нерухомо. Грудна клітка складається з грудних хребців, ребер та грудної кістки. |
Скелет поясу кінцівок | Парні хрящеві або кісткові пластинки, занурені в товщу м’язів тулуба | Пояс передніх кінцівок — 2 лопатки, 2 воронячі кістки 2 ключиці. Пояс задніх кінцівок — зрощені між собою три пари кісток тазу. | Пояс передніх кінцівок — 2 лопатки, 2 ключиці. Пояс задніх кінцівок — зрощені між собою три пари кісток тазу. | Пояс передніх кінцівок — 2 лопатки, 2 ключиці, які зрослися між собою та утворили вилка. Пояс задніх кінцівок — зрощені між собою три пари кісток тазу. | Пояс передніх кінцівок — 2 лопатки, 2 ключиці. Пояс задніх кінцівок — зрощені між собою три пари кісток тазу. |
Скелет кінцівки | Черевні та грудні парні плавці, які представлені кістковими променями | Передній пояс — кістки плеча, передпліччя, п’ясти. Задній пояс — кістки стегна, гомілки, стопи, які закінчуються п’ятьма пальцями. | Передній пояс — плечова, ліктьова та променева кістки, п’ясть. Задній пояс — стегнова кістка, гомілка, стопи, які закінчуються п’ятьма пальцями. | Передній пояс (крила) — плечова, ліктьова та променева кістки, п’ясть має три пальця. Задній пояс — стегнова кістка, гомілка стопи. Кістки стопи зростаються та утворюють цівки. Кінцівки закінчуються пальцями | Передній пояс — плечова, ліктьова та променева кістки, п’ясть. Задній пояс — стегнова кістка, мала і велика гомілка, стопи, які закінчуються п’ятьма пальцями. |
Наявність грудної клітки | Немає | Немає | Є | Є | Є |
Спосіб пересування | Плавання | Стрибання і плавання | Повзання і плавання | Активний політ та ходіння | Ходіння, плавання та політ. |
Висновки:
Функції покривів тіла тварин:
• захист від шкідливих впливів довкілля;
• сприйняття подразнень;
• запобігання зайвим втратам води;
• один із чинників регулювання температури тіла;
• часто додатковий орган дихання і виділення, а у членистоногих це ще й зовнішній скелет.
Покриви безхребетних тварин
Покриви безхребетних тварин утворені переважно епітелієм та його похідними.
У кишковопорожнинних зовнішній покрив тіла утворений щільним шаром епітеліально-м’язових клітин. Деякі клітини цього шару виділяють слиз, що покриває поверхню тіла, а також містить отруйні речовини.
У плоских червів тіло покрите війчастим епітелієм. Війки синхронно Коливаються, неначе мигають. Тому війчастий епітелій називають ще миготливим. Серед епітеліальних клітин плоских червів є залозисті клітини, що виділяють спеціальний слиз, який містить речовини, що згубно впливають на мікроорганізми.
Шкірно м’язовий мішок війчастих плоских червів: 1 — шкірний покрив (миготливий епітелій); 2 — кільцеві м’язи; 3 — косі м’язи; 4 — поздовжні м’язи; 5 — залозиста клітина, що виділяє слиз
У паразитичних червів покриви особливо міцні, адже їм потрібно протистояти дії травних соків в організмі хазяїна, тому, крім звичайного епітелію, вони покриті багатошаровою кутикулою.
Кільчасті черви покриті звичайним епітелієм, клітини якого виділяють лише тонку кутикулу. В епітеліальному шарі, як і у війчастих червів, є залози. Вони виділяють слиз і речовини, що мають захисні властивості.
У членистоногих покриви мають складнішу будову. Вони утворені міцною кутикулою зі спеціальної органічної речовини — хітину. У ракоподібних кутикула просякнута вапном, утворюючи міцний панцир. В інших членистоногих кутикула еластична, що забезпечує гнучкість тіла і кінцівок. Кутикула комах буває покрита спеціальними воскоподібними речовинами, що запобігають проникненню через неї води (як всередину тіла, так і з нього назовні).
У молюсків, як і в інших безхребетних, тіло покрите одношаровим епітелієм. Крім того, багато молюсків мають добре розвинену черепашку (мушлю), що формується клітинами мантії.
Покриви хребетних тварин
Покриви хребетних тварин утворені епідермісом і дермою, або власне шкірою. Нижній шар епідермісу утворюють живі клітини, що діляться і формують верхні шари. Клітини верхніх шарів мертві і сплощені. Самі верхні шари поступово злущуються та замінюються новими. Іноді верхній шар епідермісу роговіє — стає щільним і товстим, як у плазунів.
Нижній шар шкіри називається дермою (власне шкірою). Найкраще цей шар розвинений у ссавців.
Будова шкіри ссавців: 1 — епідерміс; 2 — дерма (власне шкіра); 3 — шар жирової клітковини; 4 — волосина; 5 — волосяний фолікул; 6 — потова залоза; 7 — м’яз, що піднімає волосину; 8 — кровоносні судини; 9 — нервові закінчення; 10 — сальна залоза
Під дермою розміщений шар жирової тканини. У тварин холодного клімату і у водних хребетних — китів, тюленів, моржів — цей шар дуже товстий.
Залози епідермального шару
У риб одноклітинні залози епідермального шару виділяють слиз. Земноводні мають декілька типів шкірних залоз. Одні необхідні для зволоження шкіри, через яку відбувається газообмін. Інші виділяють речовини, що пригнічують або вбивають хвороботворні мікроорганізми. Треті — отруйні, для захисту від хижаків. У плазунів і птахів шкірних залоз дуже мало. У птахів є лише спеціальна куприкова залоза, секрет якої змащує пір’я і захищає від намокання, що дуже важливо для водоплавних птахів.
Шкіра ссавців має багато різних залоз: сальні, потові, молочні, пахучі. Секрет сальних залоз — захист для волосся і шкіри, що запобігає змочуванню. Потові залози відіграють важливу роль в теплорегуляції. У хижих їх мало, тому терморегуляція у них відбувається переважно за рахунок випаровування води з легень. Із потом частково виводяться з організму кінцеві продукти життєдіяльності. Молочні залози самок утворилися із потових. Вони продукують молоко, необхідне для вигодовування малят. Пахучі залози утворилися із сальних і потових. Секрет їх індивідуальний у кожної тварини. За допомогою цих залоз тварина залишає запахові мітки, які можуть «прочитати» інші тварини. Це відіграє важливу роль у взаємовідносинах між тваринами.
Похідні епідермісу
Шкірний покрив
Епідерміс може формувати різні захисні структури: у риб — це луска, у рептилій — рогові луски і щитки, які запобігають перегріву та ушкодженням; у птахів — дзьоб, кігті та рогові щитки, що покривають шкіру нижніх частин ніг, а також пера.
До похідних епідермісу ссавців відносять нігті, кігті, копита, порожнисті роги, луски і волосся. Розрізняють три типи волосин. Ость — це довгі й товсті волосини. Більш м’яке і коротке волосся — підшерстя. Найдовші і найтовстіші волосини — вібриси. Це органи дотику. Найчастіше вони розміщені на голові, але можуть розміщуватись і по всьому тілу: на лапах, грудях, кінчику хвоста тощо. У їжаків і дикобразів деякі волосини видозмінилися на голки, які слугують засобом захисту.
Линяння
Линяння — періодична зміна зовнішніх шкірних покривів та різних їх утворень (кутикули, луски, пер, шерсті) у тварин. Линяння може бути віковим (відбувається у перші місяці життя), сезонним (у певні пори року) і постійним (упродовж усього року).. Настання линяння залежить від стадії розвитку, віку, стану організму, а також від умов зовнішнього середовища (температури, довжини світлового дня тощо).
У безхребетних линяння (для членистоногих характерне вікове линяння) — це періодичне скидання личинкового старого кутикулярного покриву і заміна його новим. Линяння забезпечує можливість зміни форми та збільшення розмірів тіла тварини, яке росте, доти, поки цей покрив не заважає росту. Тоді тварина знову линяє. У комах число линянь варіює від 3 (у мухи) або 4-5 (у багатьох прямокрилих, клопів, метеликів) до 25-30 (у поденок).
У хребетних линяння пов’язане з пристосуванням до певних пір року або відновленням зношених покривів. В амфібій і рептилій скидається та поновлюється верхній зроговілий шар шкіри, що відбувається упродовж усього літа, причому частота (від 2 до 6 линянь) залежить від температури середовища. У птахів линяють пера, а також рогові утворення на ногах і дзьобі. Заміна всіх пер зазвичай закінчується наприкінці літа, коли гарний шлюбний наряд замінюється менш яскравим зимовим оперенням. У ссавців вікове і сезонне линяння супроводжується заміною волосяного покриву (наприклад, м’яке волосся молодої особини замінюється грубішим дорослої тварини), зміною його густоти (збільшується зимою більш ніж у два рази) і забарвлення. Більшість ссавців линяє два рази на рік — навесні та восени, деякі тварини (наприклад, тюлені, бабаки, ховрашки, тушканчики) — один раз.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Покриви безхребетних тварин утворені одношаровим епітелієм та його похідними.
• Еволюція покривів відбувалася у напрямку від миготливого епітелію у плоских червів (у них він виконував ще й функцію примітивного органу пересування) до плоского епітелію (позбавленого миготливих війок — виростів) в інших безхребетних. У деяких безхребетних поверхневий шар епітелію набуває будови більш-менш щільної кутикули.
• Еволюція шкірних покривів у хребетних йшла шляхом переходу від одношарового епітелію до багатошарового та утворення нижнього шару — дерми (власне шкіри).
• Залози епідермального шару: слизові, отруйні, куприкова, сальні, потові, молочні, пахучі.
• Похідні епідермісу: рогові луски і щитки, дзьоб, кігті, пера, нігті, копита, порожнисті роги і волосся.
• Похідні дерми: луска кісткових риб. Зовні кожна луска покрита тоненьким шаром епідермісу. Залозисті клітини цього шару продукують слиз, що має бактерицидні властивості, а також полегшує пересування у товщі води. Роги оленів також формуються дермою. Вони масивні, окостенілі.
Органи чуття забезпечують отримання та первинний аналіз інформації, що надходить як із зовнішнього середовища, так і від органів самого організму. Ці органи сприймають інформацію завдяки рецепторам, які входять до їхнього складу.
Рецептори (від лат. рецептор — той, що приймає, отримує) — це спеціальні чутливі утворення, що сприймають подразнення із зовнішнього або внутрішнього середовища і перетворюють його в нервовий імпульс. Цей нервовий імпульс по нервах передається до центральної нервової системи (головного і спинного мозку). Рецепторами можуть бути вільні нервові закінчення, самостійні спеціалізовані клітини або спеціалізовані клітини, що входять до складу органів чуття: ока, вуха тощо.
Реакції на подразнення безхребетних тварин
На організм тварин постійно діють різноманітні чинники навколишнього середовища (подразники): світло, звук, тиск, запах, температура тощо. Дія подразника на організм називається подразненням. Для того щоб організм міг існувати в нестабільному середовищі, він має якимось чином відповідати на дії подразника. Здатність відповідати на такі дії подразника, змінюючи свою життєдіяльність, називають подразливістю.
Реакції на зовнішні подразники (впливи, стимули), такі як світло, температура, хімічні речовини тощо, у низько організованих тварин обумовлена не спеціальними органами, а загальною властивістю живого — подразливістю.
Спеціальних органів чуття у черв’яка дощового немає, але він відчуває дотик до шкіри, смак корму та відрізняє світло від темряви. Подразнення сприймаються чутливими клітинами шкіри — рецепторами. Ці клітини за допомогою нервів передають збудження до нервових вузлів. Особливо багато рецепторів на передньому кінці тіла, від них нерви підходять до вузлів навкологлоткового нервового кільця.
У багатощетинкових червів органи чуття розвинені краще. Це органи дотику — різні вирости і щетинки на тілі, особливо на ділянці головоутворення, органи нюху — нюхові ямки. Є у них і органи слуху. Деякі види мають складні органи зору.
У членистоногих (рак річковий, павук-хрестовик, жук травневий) є добре розвинені органи зору, нюху, дотику, рівноваги та смаку. Очі переважно складні, утворені великим числом простих очок. Наприклад, складне око рака річкового утворене трьома тисячами простих очок (фасеток).
Кожне очко сприймає якусь частину предмета, а все око — предмет у цілому. Такий зір називають мозаїчним. Складні очі відіграють важливу роль у житті хижих комах. Завдяки такій будові органу зору комаха може зосередитися на потрібному об’єкті або спостерігати за ним тільки частиною складного ока.
Деякі членистоногі (наприклад, бджоли), окрім складних очей, мають і прості очка, а інші (наприклад, павук-хрестовик) — тільки прості, Трапляються членистоногі, у яких очі відсутні.
Схема будови складного ока. Фасетка
У низки представників типу Членистоногі на головогрудях або голові є одна або дві пари вусиків. Наприклад, у рака річкового довгі вусики правлять за орган дотику, короткі — за орган нюху. На вусиках та щупиках хруща травневого розташовані щетинки, пластинки, які сприймають запахи. Деякі метелики за смаком відрізняють чисту воду від розчину, що містить лише 0,003 % цукру. Самці метеликів на великій відстані (близько кількох кілометрів) знаходять по запаху самок.
Із органів чуття у молюсків є органи зору, дотику, хімічного чуття, рівноваги. У головоногих молюсків орган зору — очі — мають найскладнішу будову не тільки серед молюсків, а й з усіх безхребетних тварин. Рецептори дотику розкидані на поверхні шкіри. їх багато на щупальцях, розташованих на голові. Органи хімічного чуття реагують на хімічний склад води. У зв’язку з пасивним живленням і малорухливим способом життя у двостулкових молюсків органи чуття розвинені слабо.
Органи чуття хребетних тварин
Органи чуття риб дозволяють їм добре орієнтуватися у водному середовищі.
Органи чуття риб: 1 — орган зору (очі); 2 — орган нюху (ніздрі); 3 — орган бічної лінії
Схема будови бічної лінії: 1 — нерв; 2 — отвір бічної лінії; 3 — канал, заповнений слизом; 4 — шкіра, вкрита лускою
Зір у риб через низьку прозорість природних вод не еволюціонував на бачення віддалених предметів. Плоска рогівка і майже кулеподібної форми кришталик дозволяють їм бачити лише близько розміщені предмети (10—15 м). Проте риби розрізняють форму і колір предметів.
Нюх у риб гострий, дозволяє триматися у зграї і знаходити корм. Велике значення мають нюх і «хімічна пам’ять» у мігруючих риб: вони знаходять рідні річки за запахом їхніх вод.
Виключно важливу роль у житті риб відіграє орган бічної лінії. За допомогою цього органу риби:
а) орієнтуються у течіях води;
б) сприймають наближення або віддалення хижака, здобичі або партнера по зграї;
в) уникають зіткнення з підводними предметами однаково ефективно як удень, так і вночі.
Орган слуху і рівноваги представлений внутрішнім вухом, розміщеним у кістках черепа. Велика швидкість поширення звукових хвиль у воді і висока звукопроникність тканин тіла риб дозволяє їм добре сприймати звуки при відносно простій будові органу слуху.
Органи чуття амфібій наземного типу.
На голові жаби добре помітні двоє великих випуклих очей (органи зору), захищених рухомими повіками. Є, як у всіх наземних хребетних, слізні залози, секрет яких змочує очі та змиває пилинки, має бактерицидні властивості. Перед очима розміщені ніздрі. Це не тільки отвори органу нюху, а ще й через них під час дихання атмосферне повітря потрапляє до легенів (як і у всіх хребетних суходолу). Очі й ніздрі знаходяться на верхньому боці голови. Коли жаба ховається у воду, вона виставляє їх назовні. Так вона може не тільки дихати, а й бачити те, що відбувається поза водою. За кожним оком на голові помітний невеликий кружок, затягнений шкірою — барабанною перетинкою. З’являється середнє вухо. Воно утворене порожниною, в якій є одна паличкоподібна слухова кісточка. Внутрішнє вухо, як і в риб, міститься в кістках черепа. Отже, орган слуху утворений внутрішнім і середнім вухом.
Органи чуття жаби: 1 — орган нюху (ніздря); 2 — орган слуху (барабанна перетинка); 3, 4 — орган зору (око з повіками)
Органи чуття рептилій представлені органами зору, слуху, нюху, дотику.
Орган зору — очі, захищені повіками. У ящірки є третя повіка — напівпрозора мигальна перетинка, за допомогою якої поверхня ока постійно зволожується. Орган слуху, як і в амфібій, утворений внутрішнім і середнім вухом (порожнина з одною слуховою кісточкою, що відмежована від зовнішнього середовища барабанною перетинкою). Ящірка має гарний слух: найменший шурхіт комахи, що повзе, вже притягує її увагу. Нюх у ящірки розвинений краще, ніж в амфібій, — на голові добре помітні ніздрі. Час від часу ящірка висовує з рота довгий, тонкий, роздвоєний на кінці язик — орган дотику та допоміжний елемент органу нюху.
Органи чуття ящірки: 1 — орган нюху (ніздря); 2 — орган зору (око); 3 — орган слуху (барабанна перетинка); 4 — луска; 5 — орган дотику та допоміжний елемент органу нюху (язик)
Органи чуття птахів представлені органами зору, слуху, нюху, дотику.
У птахів найкраще розвинений орган зору, чутливість очей дуже велика. При швидкому польоті тільки за допомогою зору можна з далекої відстані оцінити обстановку. У деяких птахів чутливість очей у 100 разів більша, ніж у людини. Сокіл-сапсан бачить голуба на відстані близько 1 км. У птахів зір кольоровий. Вони розрізняють не тільки основні кольори, а і їхні відтінки та напівтони. По боках голови трохи нижче і назад від очей під перами заховані вушні отвори. Слух у птахів розвинений не гірше, ніж у ссавців. Про це свідчить те розмаїття звуків, які видають птахи. Особливо гострий слух мають сови: вони здатні піймати мишу за слабким писком, який видає гризун. Нюх у більшості птахів розвинений слабо. Органи дотику розміщені по всій шкірі у вигляді особливих дотикових клітин. Таких клітин багато на кінці дзьоба, на язиці та на твердому піднебінні.
Органи чуття птаха: 1 — орган дотику (одна з функцій дзьоба); 2 — орган нюху (ніздря); 3 — орган зору (око)
У ссавців добре розвинені зір, слух, нюх, дотик і смак. Однак ступінь розвитку кожного з цих чуттів у різних видів неоднаковий і залежить від способу життя і середовища існування тварини.
Зір для ссавців має менше значення, ніж для птахів. Далеко не всі ссавці розрізняють кольори. Ту саму гаму кольорів, що й людина, бачать тільки мавпи. Значно ускладнився порівняно з іншими хребетними орган слуху. Він складається з трьох відділів: внутрішнього, середнього і зовнішнього вуха. Зовнішнє вухо утворене вушною раковиною та зовнішнім слуховим ходом. У багатьох ссавців вушні раковини рухомі, що допомагає краще вловлювати звуки. У середньому вусі є три слухові кісточки, які з’єднані суглобами. Ці кісточки передають звукові хвилі від барабанної перетинки до внутрішнього вуха. Особливо тонкий слух властивий звірям, активність яких є найбільшою в нічний час. За допомогою нюху ссавці відшукують здобич, особин протилежної статі, травоїдні на великій відстані можуть відчути наближення ворога тощо. Органами дотику слугують довгі й жорсткі волоски — вібриси (так звані «вуса»). Розміщені вони переважно на голові (біля носа та очей), але можуть бути розкидані і по всьому тілу. У мавп, як і у людини, основні органи дотику розташовані на кінчиках пальців. Смак особливо розвинений у травоїдних ссавців. Вони легко відрізняють їстівні рослини від отруйних.
Органи чуття ссавця: 1 — орган слуху (зовнішнє вухо — вушна раковина); 2 — орган зору (око); 3 — орган дотику (вібриси); 4 — орган нюху (ніздря)
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Органи чуття першими сприймають подразнення, викликані змінами умов навколишнього середовища.
• Головна частина органів чуття — чутливі клітини (рецептори). Саме вони сприймають подразнення і перетворюють його на нервовий імпульс, що направляється до центральної нервової системи (ЦНС).
• У примітивних багатоклітинних тварин органи чуття відсутні, але є чутливі клітини, завдяки яким ці тварини реагують на зміни довкілля.
• Розвиток очей у безхребетних тварин має дві вершини: у комах і головоногих молюсків. Зір у комах мозаїчний. Очі складні, утворені простими очками (фасетками). Кожна фасетка бачить частину об’єкта, а всі фасетки — об’єкт у цілому. У головоногих молюсків очі за складністю своєї будови не поступаються навіть очам хребетних.
• Досконалий у комах і нюх. Це допомагає їм знаходити корм, а при розмноженні — особин протилежної статі. Однак розвиток нюху у комах не тотожний із виявом цього чуття у вищих тварин.
• Органи чуття хребетних тварин: зору, слуху, нюху, дотику, смаку, у риб ще й бічна лінія. Ступінь розвитку кожного з них залежить від:
— ступеня розвитку нервової системи;
— способу життя тварини;
— середовища існування.
Будь-яка тварина здатна сприймати сигнали ззовні і відповідати (реагувати) на них. Ця властивість організмів називається подразливістю. Завдяки подразливості тварини знаходять корм, особин свого виду та уникають несприятливих умов довкілля. У зв’язку з цим тваринам необхідна швидка передача інформації, оскільки вони дуже рухливі і їм потрібно одразу реагувати на оточуючі їх зміни. Окрім того, організм координує роботу різних органів. Для цього в процесі еволюції у тварин з’явилась особлива система органів — нервова система.
Нервова система — це сукупність окремих нейронів та інших структур нервової тканини тварин і людини.
Значення нервової системи:
• об’єднує роботу всіх органів і систем організму в його постійній взаємодії із зовнішнім середовищем;
• сприймає зовнішні та внутрішні подразники (стимули), аналізує та переробляє інформацію, що надходить;
• регулює і координує всі функції організму.
Основою роботи нервової системи є рефлекс.
Рефлекс — це реакція організму, що здійснюється за участі нервової системи у відповідь на вплив зовнішніх або внутрішніх подразників. Рефлекси бувають безумовні (природжені) і умовні (набуті). Безумовні рефлекси передаються у спадок, тому проявляються з перших днів життя організму. Умовні рефлекси набуваються тваринами упродовж життя.
Типи нервових систем у безхребетних тварин
Вперше нервова система з’являється у кишковопорожнинних.
Дифузний тип нервової системи
В ектодермі гідри є нервові клітини зірчастої форми. Відростки сусідніх нервових клітин з’єднані між собою, утворюючи нервову сітку. Ця сітка охоплює все тіло гідри. Такий тип будови нервової системи називають дифузним.
Якщо голкою торкнутися до тіла гідри, воно стискається. Так відбувається тому, що сигнал, отриманий навіть однією клітиною, поширюється по всій нервовій сітці. Нервові клітини дають команду шкірно-м’язовим клітинам. У цих клітин скорочуються м’язові волоконця, і тоді все тіло гідри стає коротшим (стискається).
Схема руху нервового імпульсу: чутливі клітини зовнішнього шару — > нервові клітини (нейрони) — > шкірно-м’язові клітини стискання тіла (захисний рефлекс).
Для кишковопорожнинних характерні прості одноманітні рефлекси: захисні, харчові.
Подальша еволюція нервової системи відбувається у напрямку концентрації нервових клітин у певних місцях тіла — утворення нервових вузлів.
Вузловий тип нервової системи
В організмів із двобічною симетрією тіла це відбувається на передньому кінці тіла. Тут утворюються надглотковий і підглотковий нервові вузли, які з’єднуються перемичкою, утворюючи навкологлоткове нервове кільце («мозок»). Розпочинається процес головоутворення.
Концентрація нервових клітин у кожному членику призвела до утворення у кільчастих червів черевного нервового ланцюжка. Від нервових вузлів (гангліїв) відходять нерви до всіх частин тіла. Це вузловий тип будови нервової системи.
У членистоногих (комах) відбувається подальша концентрація нервових вузлів.
Будова нервової системи комахи: 1 — навкологлоткове нервове кільце; 2 — грудні нервові вузли
Надглотковий вузол утворений великою нервовою масою, у якій виокремлюються деякі нервові центри. Кількість вузлів нервового ланцюжка зменшується (їх 3), а їхні розміри збільшуються.
У молюсків розкидано-вузловий тип будови нервової системи. Вона утворена кількома нервовими вузлами, що розміщені в різних частинах тіла і з’єднані нервами. Тільки у головоногих навколо глотки утворюється велике скупчення нервових клітин — «мозок».
Особливості будови нервової системи у хребетних тварин
Нервова система у хордових складніша, ніж у безхребетних. У найпримітивніших хордових вона має вигляд нервової трубки з нервами, що відходять від неї. У процесі еволюції трубка диференціюється на головний і спинний мозок.
У представників усіх класів хребетних головний мозок утворений п’ятьма відділами: довгастим, мозочком, середнім, проміжним і переднім (кінцевим) мозком.
Довгастий мозок координує процеси життєдіяльності тварин: дихання, ковтання, травлення, серцеву діяльність тощо.
Мозочок координує рухи і рівновагу тварин.
Через середній і проміжний мозок проходять провідні шляхи, що з’єднують довгастий і спинний із переднім мозком. У проміжному мозку є особливі клітини, що виробляють речовини (нейрогормони), які регулюють процеси життєдіяльності тварин.
Передній (кінцевий) мозок регулює і координує роботу всіх інших відділів мозку. Сюди сходяться провідні шляхи від усіх органів чуття. Він досягає особливого розвитку у птахів і ссавців. Саме завдяки роботі великих півкуль переднього мозку ці тварини мають складну поведінку і розвинену пам’ять.
Головний мозок хребетних: а — кісткової риби; б — амфібії; в — рептилії; г — птаха; д — ссавця. 1 — нюхові частки; 2 — передній мозок; 3 — проміжний мозок; 4 — середній мозок; 5 — мозочок; 6 — довгастий мозок
У риб передній мозок розвинений слабо. Він ще не розділений на півкулі. Середній мозок більших розмірів, тут розміщений центр зору. Добре розвинений мозочок у зв’язку з великою активністю рухів риб. Довгастий мозок плавно переходить у спинний мозок. Спинний мозок — це товстостінна трубка з вузьким каналом. Від головного і спинного мозку (ЦНС) відходять нерви (периферична нервова система). Нервова система забезпечує погоджену роботу всього організму, адекватну реакцію на впливи зовнішнього середовища.
В амфібій краще, ніж у риб, розвинений передній мозок, він поділений на дві півкулі. Гірше розвинений мозочок, що обумовлене порівняно малою рухливістю і великою одноманітністю їхніх рухів. Від головного мозку, як і в риб, відходить 10 пар черепно-мозкових нервів.
У рептилій головний мозок відрізняється прогресивним розвитком усіх відділів. Це пов’язано зі значно активнішим способом життя. На поверхні півкуль вперше в ході еволюції з’являється кора. У зв’язку з великим обсягом рухів збільшені розміри мозочка. Від головного мозку відходить 12 пар черепно-мозкових нервів.
У головному мозку птахів розрізняють відносно великі півкулі й зорові частки та добре розвинений мозочок.
У ссавців півкулі головного мозку настільки великі, що покривають середній мозок і мозочок. Особливого розвитку досягає також кора великих півкуль, площа якої збільшується за рахунок утворення звивин і борозен. Прогресує і мозочок, що пов’язано зі складними рухами, які потребують координації.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Нервова система регулює роботу кожного органу, погоджує роботу всіх органів та забезпечує реакцію організму на дію чинників середовища (зовнішнього і внутрішнього).
• Принцип роботи нервової системи — рефлекторний (безумовні та умовні рефлекси).
• Нервова система поділяється на центральну (ЦНС) і периферичну.
• Типи будови нервових систем: дифузна, вузлова, трубчаста.
• Еволюція нервової системи у безхребетних тварин відбувалася у напрямі концентрації нервових клітин (утворенні нервових вузлів) та цефалізації (зосередженні нервових клітин на передньому (головному) кінці тіла). Передній (головний) кінець тіла — це та частина, яка першою стикається з суттєвими змінами в оточуючому середовищі. Тому значно корисніше мати саме тут нервові вузли і нерви. Процес головоутворення починається у червів.
• Розвиток трубчастого типу будови нервової системи відбувався шляхом цефалізації. Це означає, що відділи головного мозку, які розміщені вище, розвинені краще та беруть контроль над функціями нижче розміщених структур. Так, передній мозок контролює функції як інших відділів головного мозку, так і спинного мозку.
Головний мозок
Нервова регуляція.
У
більшості багатоклітинних тварин формуються органи й системи органів (опорно-рухова,
травна, кровоносна, дихальна, нервова й ін.), що виконують специфічні функції.
Органи і їхні системи утворять цілісний організм, здатний до обміну речовин,
розмноження, розвитку й саморегуляції.
Регуляція життєвих функцій організмів тварин у цілому, а
також окремих його органів і систем, узгодження їхньої діяльності, підтримка
певного фізіологічного стану й гомеостазу (відносна
сталість внутрішнього середовища організму) здійснюється нервовою, ендокринною
й імунною системами. Ці системи функціонально взаємозалежні між собою. Нервова система здатна швидко сприймати зміни,
що відбуваються в зовнішньому і внутрішньому середовищі організму, і швидко на
них реагувати.
Нервова
система регулює житгєві функції за допомогою рефлексів. Вона дає змогу швидко
сприймати зміни умов довкілля чи внутрішнього середовища організму і реагувати
на них. Інформація у вигляді нервових імпульсів передається по певних шляхах. По них нервові імпульси
передаються від рецепторів чи спеціалізованих органів чуттів до певних ділянок
нервової системи, де відбуваються їх аналіз та відповідна реакція.
2.
Гуморальна регуляція.
Ендокринна система. Ендокринні залози
розвинені у більшості типів тварин. Їхня робота узгоджується
або завдяки нервовій регуляції, або ж гормонам, що виробляються одними
залозами внутрішньої секреції, можуть впливати на роботу інших. В свою чергу,
гормони, що виробляються залозами внутрішньої секреції, впливають на роботу
нервової системи.
Особливе місце в регуляції функцій організму належить нейрогормонам — біологічно активним речовинам, що надходять у
кров, міжклітинну або спинномозгову рідину і впливають на роботу певних
органів.
Гуморальна регуляція може здійснюватись й іншими біологічно активними
речовинами (наприклад, концентрація вуглекислого газу в крові впливає на
діяльність дихального центру хребетних тварин). Вона відбувається
повільніше, ніж нервова, але на відміну від останньої справляє триваліший вплив
на фізіологічний стан як окремих органів та їхніх систем, так і організму в цілому.
3. Імунітет.
Важливу роль у забезпеченні життєдіяльності
організму відіграє імунітет. Імунітет- це
здатність організму до захисту власної цілісності, несприйнятливості збудників
певних захворювань.
До неспецифічних механізмів імунітету (вроджений
імунітет) належать бар'єрна функція епітелію шкіри та слизових оболонок
внутрішніх органів, бактерицидна дія деяких ферментів (наприклад, ферменту
слини, слізної рідини, гемолімфи членистоногих - лізоциму), кислот (молочної та
жирних, що виділяються з секретом потових і сальних залоз, соляної кислоти, яка
міститься у складі шлункового соку ), а також клітини різних тканин, здатні
знешкоджувати сторонні частинки та мікроорганізми.
Специфічні механізми імунітету (набутий
імунітет) забезпучуються наявністю імунної системи, яка розпізнає і знешкоджу
чужорідні частинки і мікроорганізми, які сприймає як сторонні (антигени). До складу імунної системи організму хребетних
тварин входять вилочкова залоза (тимус),
червоний кістковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли. Імунна система
забезпечує гуморальний і клітинний імунітет.
Нервова і гуморальна регуляції
функцій органів і систем тісно взаємопов'язані між собою. Однак слід пам’ятати,
що утворення більшості хімічних регуляторних речовин і виділення їх у кров
перебувають під постійним контролем нервової системи.
Лабораторне
дослідження с.199
Тема: Визначення віку тварин (на прикладі двостулкових молюсків
і кісткових риб)
Перевірка знань.
1. Одним із найпростіших способів орієнтування тварин є:
А.
таксис;
Б.
хомінг;
В.
міграція.
2.
Тварини мігрують у зв’язку з :
А.
змінами умов існування;
Б.
проходженням певного циклу розвитку;
В.
захистом від хижаків;
Г.
полюванням.
3.
Здатність тварин визначати своє положення у просторі та
серед особин свого та інших видів
А.
біоорієнтування
Б.
міграція
В.
хоумінг
4.
Орієнтування тварин за допомогою ендорфінів
А.
хемонавігація
Б.
астронавігація
В.
магнітонавігація
5.
Тварини які використовують ехолокацію
А.
Китоподібні
Б.
Рукокрилі
В.
Птахи
Г.
Плазуни
6.
Найяскравіше інстинкт повернення додому проявляється у:
А.
голубів;
Б.
альбатросів;
В.
лелек.
7.
Рух інфузорії від кришталика солі це
А.
негативний хемотаксис
Б.
позитивний хемотаксис
В.
фототаксис
Г.
геотаксис
8.
Яка причина перельотів на зимівлю ластівок, солов'їв,
лелек в інші місця
А.
потреба відкладання яєць
Б.
пошук самців і самок
В.
відсутність корму
Г.
псування гнізд
9.
За допомогою чого птахи здатні орієнтуватись під час
міграцій
А.
за особливостями ландшафту
Б.
за положенням сонця
В.
за положенням магнітнітнх полюсів
Г.
усього зазначеного
10.
За допомогою чого риби орієнтуються
А.
за запахами
Б.
за температурою
В.
за солоністю
Г. усього зазначеного
2. Яким є значення різних форм поведінки тварин?
Угруповання тварин — це такий тип взаємовідносин, за якого особини утворюють стабільні групи, що займають та захищають певну територію.
Ознаки тваринних угруповань:
• постійний обмін інформацією між особинами угруповання;
• підтримання відносно сталих відносин в угрупованні;
• схрещування переважно між особинами певного угруповання.
Угруповання тварин складається з порівняно невеликої кількості особин.
Вивчаючи поведінку тварин різних типів угруповань, К. Лоренц поділив тваринні угруповання на два типи:
а) анонімні;
б) персоніфіковані.
Анонімне відкрите угруповання
Веде зграю лідер-вожак
Анонімні угруповання
Ознаки анонімних угруповань
1. Відсутність складної структури взаємовідносин між окремими особинами:
а) немає ні вожаків, ні тих, хто за ними йде;
б) особини «незнайомі» одна з одною персонально.
2. Дуже згуртовані угруповання.
3. Члени угруповання погоджено реагують на сигнали, які мають для них життєво важливе значення.
Види анонімних угруповань:
• відкриті, у яких особини не проявляють агресії до «чужаків» — особин свого виду, але з інших анонімних угруповань, що тимчасово приєднуються до них;
• закриті, у яких особини проявляють агресію до таких «чужаків».
Персоніфіковані угруповання
Ознаки персоніфікованих угруповань
1. Мають упорядковану структуру:
а) можливий розподіл ролей:
• один домінує над усіма (лідерство);
• один домінує над усіма, другий домінує над усіма, крім першого, і т. д (ієрархія — підпорядкованість нижчого вищому);
б) кожний член «знає» всіх інших «персонально» («в обличчя»).
2. Стабільні, переважно замкнені, що ґрунтуються на стійких взаємовідносинах.
3. Турбота старших особин про цілісність угруповання та безпеку його членів.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Тварини в угрупованнях підтримують постійний обмін інформацією, знаходяться у певних відносно сталих відносинах та створюють пари переважно між собою, а не з тваринами інших угруповань.
• Типи угруповань тварин за К. Лоренцем: анонімні та персоніфіковані.
• Анонімні угруповання тварин не мають структури. Типи анонімних угруповань: відкриті, закриті.
• Персоніфіковані угруповання основані на особистих контактах, де можливий розподіл ролей — ієрархія.
Домашнє завдання: параграф 54, запитання: Які типи угруповань тварин запропонував виділяти К. Лоренц?
Мета: вчитися
визначати форми поведінки тварин, аналізуючи відеоматеріали та опис.
Обладнання : відеофрагменти, описи поведінки, інструкція.
Хід роботи
1.
Перегляньте відеофрагменти та описи поведінки тварин.
2.
Визначте види тварин, зображені в них.
3.
Визначте, які форми поведінки ви спостерігали.
4. Опишіть 4 відеофрагменти і
визначте тип поведінки тварини. ( в таблиці)
5. Яке значення для життя тварини має цей вид поведінки? Що забезпечує така
поведінка тварині?
6. Заповніть пропущені пункти таблиці. Дані спостережень занесемо до
таблиці:
|
№ |
Опис поведінки |
Форма поведінки |
|
1 (зразок) |
Синички відкривають кришки на пляшках і п’ють молоко. |
Культурне успадкування (культура). Набута поведінка. |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
Побачивши білу спину і хвіст антилопи, інші антилопи
сприймають це як сигнал: «Біжіть, ворог наближається!». |
|
|
5 |
Ведмедиця
вчить ведмежат, як поводитися в разі небезпеки, заганяє їх на дерево. При
цьому вона ричить, а іноді й підштовхує лапою. Ці навички стануть ведмежатам
у пригоді, коли вони підростуть |
|
|
6 |
Кури купаються в поросі, щоб позбутися паразитів. |
|
|
7 |
|
Дослідницька. |
|
8 |
|
Батьківська. |
|
9 |
|
Харчова. |
7. Зробіть висновки про значення розглянутих форм поведінки в житті тварин.
Схема еволюції поведінки тварин: таксиси —> безумовні рефлекси —> інстинкти —> научіння —> елементарна розумова діяльність.
І. Таксиси — це впорядковані вільні переміщення твариноподібних організмів, викликані зовнішніми стимулами (подразниками). Якщо рух відбувається у напрямку джерела подразнення (світло, температура, волога тощо), то це позитивний таксис, якщо від джерела — негативний. Завдяки таксисам твариноподібні організми уникають несприятливих умов та знаходять корм.
Реакція інфузорії-туфельки на корм (хемотаксис)
Реакція амеби на світло (фототаксис)
Уже у твариноподібних організмів виявлено зачатки індивідуальної пристосованості — звикання до стимулу. Наприклад, вони здатні розрізняти кормові й некормові об’єкти тощо.
II. Безумовні рефлекси — де відносно сталі, стереотипні, вроджені реакції організму на внутрішні та зовнішні подразники, здійснювані за участі нервової системи. Такі рефлекси є пристосуванням до стабільних умов навколишнього середовища і є життєво важливими, без яких організм гине у перші ж хвилини після народження. Наприклад, дихальні, харчові, захисні тощо.
Безумовні рефлекси властиві тваринам, у яких з’являється нервова система. Вперше нервова система виникла у кишковопорожнинних.
Реакція гідри (безумовний рефлекс) у відповідь на больове подразнення
III. Інстинкти — це поведінка, яка базується на спадково обумовленій програмі та не вимагає для свого розвитку спеціального научіння. Інстинкти є сукупністю пов’язаних між собою безумовних рефлексів, які характерні для особин даного виду у певних умовах (вроджена поведінка). Для запуску цієї форми поведінки необхідні особливі пускові механізми (тривалість світлового дня, зміна забарвлення, запахи тощо).
Материнський інстинкт
Інстинкти є однією з форм пристосування тварин до умов життя, виживання та відтворення виду.
IV. Научіння — це поведінка, яка формується поступово, в міру накопичення індивідуального досвіду. Научіння базується на вроджених формах поведінки. Проте воно є більш досконалим пристосуванням до умов існування, тому що дає можливість діяти у випадках, коли ці умови несподівано змінюються.
Інстинкт і соціальне научіння
Запам'ятовування (імпринтинг — фіксація в пам’яті)
V. Елементарна розумова діяльність тварин.
Розумова діяльність — це здатність тварин уловлювати закономірності, що зв’язують предмети та явища навколишнього середовища, а також використовувати знання цих закономірностей у нових умовах. Розумова діяльність — це вища форма пристосування (адаптації) до умов середовища. Завдяки їй організм не тільки пристосовується до нестабільних умов, а й може передбачати ці зміни та враховувати їх у своїй поведінці.
Особливості елементарної розумової діяльності тварин:
• відсутність спадкової програми відносно конкретної проблеми;
• відсутність попереднього научіння;
• швидке прийняття рішення.
Елементарна розумова діяльність проявляється у тварин, які «знаходять» нові способи розв’язання завдань. Найчастіше такі тварини використовують знаряддя праці. Наприклад, щоб дістати підвішені банани, шимпанзе будує вишку з ящиків. І це вже умовним рефлексом назвати не можна. Це — випадок утворення знання, вловлювання зв’язку між предметами та явищами.
Загалом поведінка тварин — це складне поєднання як вроджених, так і набутих форм пристосувальної діяльності.
Пристосувальне значення поведінки тварин
Отже, поведінка тварин — один зі способів пристосування до різноманітних умов середовища та до їх змін. Поведінкові реакції мають адаптивний (пристосувальний) характер. Вони сприяють виживанню конкретної особини та виду в цілому. Проблеми, пов’язані зі змінами в навколишньому середовищі, практично однакові для всіх тварин. Проте кожен вид тварин вирішує їх по-своєму. Поведінка так само різноманітна в особин різних видів, як і їх розміри, форма, забарвлення тіла, запах, звуки тощо.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Компоненти поведінки тварин: таксиси, безумовні рефлекси, інстинкти, научіння, елементарна розумова діяльність, тобто вроджені та набуті упродовж життя. Набута поведінка — це результат індивідуального досвіду.
• Одноклітинним твариноподібним організмам властиві таксиси та зачатки індивідуальної пристосованості.
• Рефлекси з’являються у тварин, у яких виникла нервова система.
• На рівень складності поведінки тварин впливають як особливості будови нервової системи, так і способу життя.
• Вища форма адаптації до умов середовища — розумова діяльність. Завдяки їй тварина не тільки пристосовується до нестабільних умов, а й може передбачати ці зміни та враховувати їх у своїй поведінці. Розумова діяльність пов’язана з розвитком кори великих півкуль головного мозку, особливо лобних часток.
Домашнє завдання: Чим відрізняються безумовні рефлекси від інстинктів?
Популяція — це сукупність особин одного виду, які тривалий час (багато поколінь) живуть на певній території. Ця територія характеризується відносно стабільними умовами. Особини, що її населяють, відрізняються за статтю, віком тощо. Вони частіше контактують між собою, ніж із особинами інших популяцій.
Популяції карася, які трапляються на території його поширення (ареалі): а — озеро; б — річка; в — ставок
Кожен вид тварин на певній території (ареалі) поширений нерівномірно. Ділянки, де зустрічаються особини певного виду («острівки»), чергуються з ділянками, де відсутні такі особини. Ці «острівки» і є популяціями.
Різні популяції одного виду завжди чимось різняться між собою. Адже в природі практично не буває однакових умов існування для декількох популяцій, тому і пристосувальні ознаки особин цих популяцій будуть відрізнятися. Іноді ці ознаки майже непомітні, іноді — очевидні.
Екосистема
Екосистема — сукупність живих організмів, що займають певну територію та взаємодіють як між собою, так і з фізичними чинниками навколишнього середовища (ґрунт, клімат тощо).
Приклади екосистем: екосистема лісу, екосистема Степу, екосистема моря тощо.
Прісна водойма
Наприклад, екосистема прісної водойми утворена такими живими організмами:
• рослинами: прибережними (рогіз, очерет), великими плаваючими (латаття біле, глечики жовті), дрібними плаваючими (переважно водоростями) тощо;
• тваринами: личинками комах, пуголовками, ракоподібними, молюсками, рибами тощо;
• бактеріями та грибами, які поширені по всій водоймі, особливо багато їх на дні.
Усі ці живі організми прісної водойми взаємодіють як між собою, так і з фізичними чинниками водного середовища (світло, температура, тиск, ґрунт тощо).
Усі природні екосистеми пов’язані між собою і разом утворюють живу оболонку Землі, яку називають біосферою — сферою життя.
Компоненти екосистеми | |
абіотична частина | біотична частина |
Хімічні (солоність води, кислотність ґрунту тощо) та фізичні (освітленість, вологість, температура тощо) характеристики середовища | Продуценти — зелені рослини (у процесі фотосинтезу утворюють органічну речовину — глюкозу); консументи — організми, які споживають цю органічну речовину; редуценти — гриби, мікроорганізми, що мінералізують органічні рештки |
Продуценти: водорості, трав'янисті рослини, дерева
Консументи: рослини-паразити, гриби, тварини
Редуценти: гриби, мікроорганізми
Взаємовідносини організмів (популяцій, екосистем) між собою та з навколишньою неорганічною природою вивчає наука екологія (від грец. ойкос — дім, житло і логос — наука, слово).
Чинники середовища (екологічні чинники)
Середовище існування — це сукупність конкретних умов, у яких живе дана особина, популяція або вид.
Середовище існування та його чинники
Кожна тварина живе у певному середовищі: водному, наземно-повітряному, ґрунтовому або організмі інших живих істот. Окремі елементи цих середовищ, які діють на організм, називаються чинниками середовищ, екологічними чинниками. За походженням і характером впливу всі екологічні чинники поділяють на три групи.
1. Чинники неживої природи: освітленість, температура, вологість, газовий склад повітря, сольовий склад води тощо. Це абіотичні чинники (від грец. а — заперечна частка і біос — живий).
2. Чинники живої природи: різні види взаємодії як між особинами одного виду, так і різних видів. Це біотичні чинники.
3. Чинники, пов’язані з людиною та її діяльністю. Це антропогенні чинники.
Чинники неживої природи (абіотичні чинники)
А. Наземно-повітряне середовище
Чинники неживої природи наземно повітряного середовища: температура, вологість, освітленість, газовий склад повітря, атмосферний тиск, вітер, прозорість повітря, сонячна радіація тощо.
Пристосування тварин до абіотичних чинників наземно-повітряного середовища
Б. Водне середовище
Чинники неживої природи водного середовища: температура, мінеральний склад (солоність), тиск, прозорість, густина і в’язкість, течія, органічний склад, газовий склад тощо.
Пристосування тварин до абіотичних чинників водного середовища
В. Ґрунтове середовище
Чинники неживої природи ґрунтового середовища: температура, вологість, механічна структура ґрунту, відсутність світла, мінеральний та органічний склад, газовий склад тощо.
Пристосування тварин до абіотичних чинників ґрунтового середовища
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Види в природі існують у формі популяцій.
• Сукупність популяцій різних видів, що трапляються на певній території та взаємодіють як між собою, так і з умовами середовища, утворюють екосистеми. Глобальна екосистема — біосфера.
• Компоненти екосистеми: абіотична частина, біотична частина.
• Окремі елементи середовища існування, що діють на живі організми, — це чинники середовища.
• Чинники середовища: чинники неживої природи, чинники живої природи і вплив людини на інші види та на середовище існування.
• Кожен вид існує за певної інтенсивності екологічного чинника. Однак умови середовища нестабільні, тому у кожного виду впродовж тривалої еволюції виробилися пристосування до зміни інтенсивності дії чинників (або підвищеної, або зниженої). Такі пристосування називають адаптаціями.
Домашнє завдання: параграф 57, - Які чинники середовища називають абіотичними. Наведіть приклади таких чинників.
Ланцюг живлення (трофічний ланцюг, від грец. трофе — живлення) — це перенесення речовин та енергії, які містяться в кормі, від її джерела (зелені рослини) через низку організмів шляхом поїдання одних видів іншими (корм —> споживач). Кожна ланка ланцюга живлення називається трофічним рівнем.
В екосистемах розрізняють два типи трофічних ланцюгів: пасовищні та детритні. Пасовищні ланцюги живлення (ланцюги виїдання) починаються зеленими рослинами, а завершуються редуцентами. Детритні ланцюги живлення (ланцюги розкладання) починаються з мертвих рослин і тваринних залишків, їх екскрементів і переходять до дрібних тварин і мікроорганізмів (редуцентів: бактерій, грибів, червів, личинок, комах), які ними живляться.
Основним джерелом надходження енергії в пасовищний ланцюг живлення є Сонце. Ця енергія необхідна для процесу фотосинтезу, який відбувається в зелених рослинах. Зелені рослини формують перший трофічний рівень, в них утворюється органічна речовина (глюкоза). Другий трофічний рівень формують первинні консументи (консументи І порядку, травоїдні тварини), третій — вторинні консументи (консументи II порядку, м’ясоїдні тварини та паразити) і т. д.
Спрощена схема ланцюга живлення
У ланцюгах живлення при переході корму з одного рівня до іншого завжди відбувається втрата енергії. Лише 10-15 % енергії корму кожна ланка може передати наступній. Решта енергії використовується самим організмом на різноманітні процеси життєдіяльності (дихання, роботу м’язів, виділення тощо).
Такі лінійні ланцюги у природі трапляються дуже рідко. Зазвичай ланцюги галузяться та утворюють трофічні сітки. Адже один і той самий організм може живитися як рослинним, так і тваринним кормом; хижак може живитися консументами І або II рівня; багато тварин живиться і живими, і мертвими тваринами тощо.
Спрощена схема трофічної сітки
Руйнування будь-якої ланки трофічної сітки порушує рівновагу в екосистемі. Тому втручатися в її життя вкрай небезпечно.
Домашнє завдання: параграф 60, - Поясніть, чи можуть гетеротрофні організми (консументи) перебувати у відношеннях «хижак — жертва»? Наведіть приклади.
Компоненти екосистеми перебувають у постійному взаємозв’язку. Абіотична частина створює умови та постачає все необхідне для продуцентів, продуцентів використовують консументи, а редуценти повертають абіотичній частині всі її хімічні сполуки. Ці сполуки у подальшому знову використовуються зеленими рослинами, рослиноїдними тваринами і т. д. Тобто в природі весь час відбувається колообіг речовин завдяки живим організмам. Лише сонячна енергія йде на Землю односпрямованим потоком. Тому необхідною умовою існування екосистеми є постійне надходження енергії ззовні (сонячної енергії).
Структура екосистеми: умови неживої природи + живі організми (продуценти —> консументи —> редуценти)
Співіснування організмів в угрупованнях (біотичні чинники середовища)
Форми співіснування організмів в угрупованнях
Різні взаємовідносини між видами тварин склалися в процесі історичного розвитку тваринного світу як пристосування до виживання у природі.
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
• Компоненти екосистеми: абіотична частина (хімічні сполуки, клімат тощо) і біотична частина (продуценти, консументи, редуценти).
• Компоненти екосистеми перебувають у постійному взаємозв’язку.
• Форми співіснування організмів у природних угрупованнях: мутуалізм і коменсалізм, хижацтво і паразитизм, конкуренція — внутрішньовидова і міжвидова.
Домашнє завдання: параграф 59, - Чим відрізняються мутуалістичні відносини між організмами від коменсалізму?
АНТРОПІЧНІ ЧИННИКИ (грец. «антропос» - людина) - сукупність впливів господарської діяльності людини на природу, що змінює стан середовища існування різних видів живих істот. За останні сто років спостерігається збільшення кількості населення Землі та різке зростання промислового виробництва, виробництва енергії, продуктів сільського господарства. Це призвело до різкого зростання впливу людини як на довкілля загалом, так і на угруповання зокрема (вирубуються ліси, осушуються болота, викошуються луки).
Іл. 252. 1 - Вирубана й захаращена ділянка лісу в Карпатах; 2 - забруднення атмосфери заводом, що переробляє папір; 3 - масова загибель морських левів
Вплив людини на угруповання може бути прямим (штучні розсаджування рослин й розведення тварин, пряме винищення організмів) та непрямим (висушування боліт спричинює зменшення кількості видів тварин). За результатом вплив людини умовно поділяють на позитивний (насаджування лісів, охорона природи) та негативний (забруднення та руйнування ґрунтів, винищення рослин і тварин).
Основними напрямками негативного антропічного впливу на організми є викиди підприємств, вихлопні гази автомобілів, промислові та побутові відходи, накопичення в ґрунтах важких металів, засолювання ґрунтів, зміна рельєфу тощо. Людина, поширюючи культурні рослини й домашніх тварин, разом із ними поширює і їхніх паразитів та шкідників (завезення фітофтори, колорадського жука). За участю людини в екосистеми проникають організми з інших континентів, які витісняють або пригнічують місцеві види рослин і тварин (елодея, опунція, амброзія, кролики) тощо.
Однак варто відзначити й перший позитивний досвід у збереженні, розумному використанні й відтворенні організмів та екосистем. Оживають мертві озера, піднімаються посаджені ліси, загоюються рани на місці відкритих розробок корисних копалин, відновлюється кількість рідкісних тварин і рослин.
Отже, збільшення кількості населення та розгортання промислового виробництва призвело до різкого зростання впливу людини на організми та угруповання.
У чому суть етичного ставлення людини до природи?
Нерозумне корисливе ставлення людини до природи спричинило глибоке порушення природної екологічної рівноваги та напружені взаємини між людиною й природою, тобто екологічну кризу. Якщо людство не змінить своє ставлення до природи, його очікує екологічна катастрофа й загибель життя на Землі.
Екологічна етика - це вчення про моральні стосунки людини з природою, що засновані на розумінні рівноправності та рівноцінності всього живого. Засновниками вчення є американський еколог О. Леопольд (1887-1948) і німецький лікар А. Швейцер (1875-1965), які вперше сформулювали ідею про те, що до живих істот і екосистем потрібно ставитися не як до речей, а як до собі подібних.
Екологічна етика формулює певні правила, які пробуджують сумління людини, стають на заваді знищення природи, нагадують, що так діяти не можна. Людина розумна - це лише один вид серед декількох мільйонів видів живих істот нашої Землі. І тому неправильно думати лише про потреби людини, забуваючи про її сусідів по планеті. Екологічна етика вчить, що не тільки до людей, але й до всіх живих істот та екосистем треба ставитися як до рівноправних партнерів, а не як до власних речей, які можна викинути, загубити, поламати тощо. Екологічна етика «руйнує стіну» і включає в людське співтовариство всіх великих і малих наших побратимів - від кишкової палички до велетенського синього кита, тобто всю дику природу. Еразм Дарвін, дідусь відомого науковця Чарльза Дарвіна, навчав: «И вечно помни, дух себялюбивый, что червь - твой родич, брат - твой муравей».
Екологічна етика навчає людину ставитися до організмів, зважаючи на їх права: право на життя, право на природну свободу, право на необхідну для життя частку земних благ, право на відсутність відповідальності перед людиною, право на захист законом, право на захист від страждання з вини людини.
Іл. 253. Зелені технології в сучасному будівництві - приклад екологічного мислення
Отже, етичне ставлення до природи ґрунтується на розумінні рівноправності й рівноцінності всіх живих організмів та екосистем.
У чому полягає необхідність етичного ставлення людини до природи?
Бездумне ставлення людини до природи отруює Землю, знищує живе, шматує екосистеми. Такі екологічні проблеми сьогодення, як озонові діри, парниковий ефект, кислотні дощі, спалахи епідемій тощо, - переконливі докази цього. Охорона організмів і цілих екосистем необхідна з багатьох причин, передусім наукових, екологічних та естетичних.
Біорізноманіття організмів, яке є наслідком тривалої еволюції природи, - одна з головних умов її стійкості в часі. Збіднення екосистем, скорочення чисельності особин і кількості видів порушують загальну систему біотичних та абіотичних зв’язків, що є основою стійкості життя на Землі. У природі немає шкідливих або корисних тварин. Кожний вид пов’язаний з іншими та є частиною загальної картини, що створювалась упродовж віків. Тому кожен вид організмів, кожна екосистема своїм життям роблять внесок у життя нашої Землі та мають повне право на існування.
Жива природа для людини є найкращою школою, яка дає наукові знання для побудови гарного житла, полегшення праці, збереження здоров’я, корисного спілкування тощо. Людина лише починає навчатися в природи її мудрості, доцільності, гармонії відносин між організмами.
Живі істоти формують у людини відчуття й розуміння краси, є джерелом натхнення, позитивних емоцій. Тварини, рослини, гриби забарвлюють природу, своїми рухами, запахами, звуками, надають їй привабливості, чарівності. Їх відсутність перетворює місцевість на німу кам’яну пустелю. Чого варті міський парк без вивірок, савана без слонів, Чорне море без дельфінів? Незрівнянну красу мають не тільки троянди, тропічні птахи чи коралові риби, а й водорості, мохи й плауни, жуки й метелики, молюски й черв’яки - усі без винятку представники органічного світу. Завдяки своїй поведінці, багато організмів стали символами країн і міст, героями міфів і легенд, літературних і художніх творів. У різних народів існують традиції, повір’я, прислів’я, пов’язані з організмами, що оточують людину й виховують такі необхідні для її існування якості: доброту, відповідальність, справедливість тощо.
Домашнє завдання: У чому суть етичного ставлення людини до природи?
Тестові завдання з вибором однієї
правильної відповіді (0,5 бала)
1. Наука, що вивчає гриби, називається:
А) мікологія; Б) альгологія; В) ліхенологія; Г) ботаніка
2. У мохоподібних відсутні такі органи:
А) стебло; Б) корінь; В) листок; Г) квітка
3. Гриби за способом живлення є:
А) автотрофами; Б)
мікотрофами; В) гетеротрофами; Г) хемотрофами
4. Яка корисна копалина утворюється за рахунок мохів:
А) вапняк; Б) торф; В) кам’яне вугілля; Г) діатоміт
5. До трубчастих шапинкових грибів належить:
А) сироїжки; Б) опеньки; В) підберезник; Г) лисичка
6. Голонасінною рослиною є:
А) модрина; Б) яблуня; В) пшениця; Г) вишня
7. До цвілевих грибів належить
А) аспергил; Б) рядовка ; В) печериця; Г) дріжджі
8. Де розташовані клітини водоростей у лишайнику:
А) у верхньому шарі; В) у нижньому;
Б) у серцевині; Г) під верхнім коровим шаром
9. Розмістіть
назви таксонів у послідовності від найнижчого до найвищого (1 бал):
а) вид; б) порядок; в) рід;
г) царство; д) родина; е)відділ; є) клас.
10. Установіть відповідність між рослинами та їх
екологічною характеристикою (1
бал):
А) світлолюбиві 1. Соняшник, люцерна, кавун
Б) тінелюбиві 2. Сосна, береза, куль-баба
В) вологолюбні 3. Смерека, мохи, плауни
Г) посухостійкі 4. Чистотіл, розрив-трава,
папороті
11. Установіть відповідність
між представниками царства Гриби та їх значенням (1
бал):
1
борошнисторосяні А)
вражає дерева
2 мукор Б)
псує продукти харчування
3
трутовик
В) вражає плодово-ягідні культури
4
фітофтора
Г) спричиняє гниття картоплі
Д) є сировиною для ліків
12. З переліку ознак виберіть характерні для класу
Однодольні (1 бал):
1.Одна
сім'ядоля
7.Дві сім'ядолі
2.Трав'янисте
стебло 8.
Дерев'янисте і трав'янисте стебло
3.Має
камбій 9.
Без камбію
4.Простий
листок 10. Простий або складний листок
5.Сітчасте
жилкування
11. Дугове , паралельне жилкування
6.Родини:розові,
капустяні 12.
Родини:злакові, лілійні
Дати розгорнуту відповідь на
запитання
13.
(2 бали) Поясніть терміни та визначте, який з
них зайвий і чому:
Слань,
Спорофіт, Вайї, Шишка, Спороносні колоски.
14.(2 бали) Охарактеризуйте будову грибів. Назвіть отруйні та їстівні гриби. Яке значення
мають гриби у природі і житті людини?
Немає коментарів:
Дописати коментар