Зоология беспозвоночных: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Предисловие

Предлагаемый курс «Зоология беспозвоночных» предназначен для студентов биологических факультетов аграрных вузов, готовящих ветеринарных врачей, зооинженеров и экологов.

В книге рассматриваются основные типы беспозвоночных животных, представители которых широко распространены по земному шару. Изложение материала осуществлено по классической схеме. Вначале приводятся наиболее общие и характерные признаки типа, затем дается морфофизиологическая характеристика изучаемого класса и, наконец, рассматриваются представители наиболее важных в практическом и научном отношении отрядов, виды которых встречаются на территории нашей страны. После описания типичных признаков отряда приводятся характерные биологические позиции видов в связи с экологическими условиями их обитания, а также указывается их значение в природе и отношение к ним человека (охрана, уничтожение, ограниченная добыча и др.)

В пособии освещаются вопросы филогении, эволюции, а также экологии отдельных систематических групп беспозвоночных животных. Много внимания уделяется паразитическим видам и довольно подробно рассматриваются вопросы практического значения животных.

Введение

Животный и растительный миры — это неотъемлемые и тесно связанные между собой части окружающей нас органической природы. Между растительными и животными организмами много общего: их тела состоят из клеток; представителям тех и других свойственны раздражимость, обмен веществ, рост, размножение, наследственность, изменчивость, внутренняя регуляция. Это свидетельствует об общности происхождения всех обитателей Земли от одного корня — первичных живых организмов, развитие которых и привело к образованию на Земле их различных групп — царств растений, животных, грибов и бактерий.

Основные черты различия между животными и растениями следующие: большинство животных подвижно, а растения обычно прикреплены к какой-либо поверхности; животная клетка покрыта тонкой мембраной, а растительная образует еще дополнительную целлюлозную клеточную стенку; большинство органов животных находится внутри их тела, имеющего постоянную форму, тогда как у растений органы расположены снаружи, а форма тела довольно изменчива; рост животных обычно прекращается после определенного периода развития (хотя клетки различных тканей постоянно обновляются), а рост растений продолжается в течение всей жизни. Также различие растений и животных проявляется в характере обмена веществ. Животные потребляют в пищу сложные органические вещества, поедая растения или других животных, — такой способ питания называют гетеротрофным. Растения способны усваивать углекислый газ из воздуха, а воду и неорганические вещества — из почвы. Из них под действием солнечной энергии в присутствии зеленого пигмента хлорофилла путем фотосинтеза образуются сложные органические соединения, при этом кислород освобождается как побочный продукт. Такой способ питания называют автотрофным.

Первое знакомство человека с животными, так же как и с растениями, приходится на самые ранние этапы развития первобытного общества. Охота и употребление в пищу животных, их приручение и разведение давали человеку первые сведения о строении, образе жизни и болезнях животных.

Позднее, в Древней Греции, обобщение сведений о животных привело к возникновению самостоятельной науки зоологии (от греч. ζωον — животное, λογος — учение). Основателем зоологии считают великого древнегреческого ученого и философа Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), которому было известно около 500 видов животных. Всех известных ему животных он разделил на 2 большие группы: животные с кровью и со спинным хребтом и животные без крови.

После Аристотеля попытки классифицировать животных возобновились только в XVII-XVIII вв. Из многих исследователей, работавших в то время, наибольший вклад в биологическую науку внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778). Основной его работой была книга «Система природы», которая явилась как бы завершающим этапом развития описательных наук — ботаники и зоологии. В этом труде К. Линней предложил систему и классификацию растений и животных, которые с некоторыми дополнениями лежат в основе современной систематики растений и животных. К. Линней подразделил всех известных ему (около 4200 видов) животных на 6 классов: млекопитающие, птицы, земноводные, рыбы, насекомые и черви. Эти классы животных он подразделил на отряды, отряды — на роды, а роды — на виды. При этом К. Линней считал, что вид — это совокупность особей, похожих между собой, беспрепятственно скрещивающихся, дающих плодовитое потомство и не имеющих переходов к другим (соседним) видам. Удачным оказалось предложенное Линнеем бинарное (двойное) название вида латинскими словами. Первое — родовое название — было общим для всех близких видов, объединяемых в род, а второе — собственно видовым наименованием (например, аскарида человеческая — Ascaris lumbricoides).

Во взглядах Линнея, наряду с сохранившимися в веках научными идеями, были и идеалистические мысли. В частности, по его убеждению, весь мир был создан творцом (Богом). Несмотря на идеалистические взгляды, его метод (бинарное название вида, строгая соподчиненность систематических таксонов) оказался рациональным и используется до сих пор.

Большой вклад в дальнейшее развитие зоологии внесли французские ученые Жан Батист Ламарк (1744-1829) и Жорж Кювье (1769-1832), которые усовершенствовали систему животного мира К. Линнея. Первый отстаивал идею эволюционного исторического развития живой природы, хотя причины эволюции он истолковывал неверно, связывая их с врожденными способностями организма приспособляться к окружающей среде. Второй установил понятие о типах в зоологии и впервые объединил рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих в один тип — позвоночных. Его труды положили начало формированию новой науки — палеонтологии позвоночных. Важны также работы немецкого ученого Теодора Шванна (1810-1882), сформулировавшего в 1839 г. основные положения клеточной теории, доказавшей, что все живые организмы состоят из клеток.

Всестороннее изучение животных приводило к возникновению множества новых систем животного мира, но все они были искусственными, так как в понятие естественной системы животного мира никто, до Чарльза Дарвина (1809-1882), не вкладывал эволюционного содержания. В книге «Происхождение видов путем естественного отбора» он доказал историческое развитие всех живых организмов из одного корня. Существование и соподчиненность всех систематических категорий Ч. Дарвин объяснял теорией естественного отбора и принципом расхождения признаков (дивергенцией), заложив теоретические основы естественной системы, доказав, что она формировалась в процессе эволюции органического мира.

Большое значение для доказательства и совершенствования естественной системы животных, а также для развития зоологической науки в целом имели труды выдающихся русских ученых К. Рулье (1814-1858), К. М. Бэра (1792-1876), А. Н. Северцова (1827-1885), А. С. Ковалевского (1840-1901), И. М. Мечникова (1845-1916) и др.

Глубокое и разностороннее изучение животного мира в XIX — начале XX в., накопление огромного фактического материала, многообразие задач и методов исследования привели к появлению ряда самостоятельных зоологических отраслей знаний, каждая из которых рассматривает животных со своих позиций. Таким образом, в настоящее время зоология представляет собой целый комплекс наук, связанных между собой и изучающих один объект — животных.

Морфология животных изучает строение организмов. Она включает в себя анатомию, рассматривающую макроскопическое, т. е. видимое невооруженным глазом, строение органов и систем органов животных; гистологию, изучающую микроскопическое строение тканей и органов; цитологию, выясняющую структурные особенности клеток животных; эмбриологию, предметом исследования которой являются закономерности зародышевого развития животных. Физиология животных рассматривает жизненные процессы, протекающие в организме (пищеварение, дыхание, выделение, деятельность нервной системы и органов чувств и др.). Этология занимается исследованием поведения животных в естественных условиях. Экология животных выясняет взаимосвязи организмов с окружающей средой. Зоогеография изучает закономерности распределения животных по земному шару. Генетика животных — наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Филогения животных исследует историческое развитие животного мира и отдельных групп организмов. Палеозоология изучает ископаемые остатки вымерших животных, их строение, происхождение и родственные связи с современными формами. Систематика животных на основании других зоологических наук занимается классификацией организмов и строит естественную систему животного мира.

Современная естественная система животного мира включает около 2 млн видов. Царство животных принято делить на ряд взаимоподчиненных систематических категорий — таксонов.

Для обозначения видов используется принцип бинарной номенклатуры, разработанный еще К. Линнеем. Каждому виду присваивается латинское название, состоящее из двух слов. Первое слово — существительное — название рода, в который объединена группа близких видов; второе слово — обычно прилагательное — название вида. Например, научное название белянки капустной — Pieris brassicae, а близкородственные виды, относимые к тому же роду Pieris, называются: репница — Pieris rapae, брюквенница — Pieris napi и т. д. Двойные названия удобны, так как сразу указывают на родовую принадлежность вида.

Если название вида установлено по правилам «Международного кодекса зоологической номенклатуры», то оно считается обязательным для всех. Правильным наименованием вида считается только установленное ранее всех других; название, предложенное позднее, не признается.

Близкородственные роды объединяются в семейства, семейства — в отряды, отряды — в классы. Высший таксон современной систематики — тип, который объединяет несколько родственных классов. Зоологами часто используются «промежуточные» таксоны: подтипы, подклассы, подотряды и т. д., объединяющие в пределах данного таксона группы более низкого ранга.

В основу принимаемой в настоящее время системы животного мира положены более 20 типов. В предлагаемом пособии рассматриваются особенности морфологии и биологии следующих 11 типов, имеющих наибольшее практическое значение:

1. Саркомастигофы (Sarcomastigophora).

2. Споровики (Sporozoa).

3. Ресничные, или Инфузории (Ciliophora).

4. Губки (Spongia, или Porifera).

5. Кишечнополостные (Coelenterata, или Cnidaria).

6. Плоские черви (Plathelminthes).

7. Первичнополостные, или Круглые черви (Nema- thelminthes).

8. Кольчатые черви, или Аннелиды (Annelida).

9. Моллюски (Mollusca).

10. Членистоногие (Arthropoda).

11. Иглокожие (Echinodermata).

Царство животных естественно делить на 2 подцарства: Одноклеточные (Protozoa) и Многоклеточные (Metazoa).

Следует отметить, что в царстве животных беспозвоночные многочисленны как по числу видов, так и по числу особей.

Вопросы для самопроверки и контроля:

1. Каковы черты сходства и различия между растениями и животными?

2. Какие основные этапы развития отмечены в истории зоологии?

3. Почему зоологию в настоящее время считают комплексной наукой?

4. Каковы основные принципы зоологической систематики?