Страница - 6

§9. Особенности внешнего строения беспозвоночных и позвоночных животных

Подразделение животных на беспозвоночных и позвоночных впервые провел французский биолог Жан Батист Ламарк.

К. Линней был ботаником, поэтому он больше вре­мени и внимания уделил систематике растений. А в си­стематике животных, особенно мелких, допустил боль­шое число неточностей. Так, например, он разделил их всего на два класса: насекомых и червей. При этом было совершенно непонятно, как улитки и осьминоги могли относиться к червям. Чтобы исправить это положение, Ж. Б. Ламарк провел исследования организмов различ­ных животных.

Он сравнивал их внутреннее строение. В резуль­тате его научной деятельности систематика живот­ных значительно улучшилась и стала ближе к совре­менной. В частности, он поделил всех животных на две большие группы: беспозвоночные и позвоночные.

К беспозвоночным Ж. В. Ламарк отнес всех животных, у которых нет внутреннего скелета, позвоночника. Также у беспозвоночных нет ни хрящевого, ни костного черепа.

Основные типы беспозвоночных. Самыми примитивными пред­ставителями царства животных являются одноклеточные. Они образу­ют тип простейших. Первые настоящие многоклеточные животные, клетки которых еще мало отличаются друг от друга, относятся к типу губок. Эти обитатели океана пассивно питаются частицами, которые отфильтровывают из воды.

Следующий этап в эволюции беспозвоночных животных представ­лен типом кишечнополостных (рис. 34). У них формируются два слоя резко отличающихся друг от друга клеток: эктодерма и энтодерма. К кишечнополостным относятся кораллы, медузы, гидры.

Затем появились животные, состоящие уже из трех слоев клеток. У них есть даже мышечная система. Первым из таких животных воз­ник тип плоских червей (рис. 35, 1). Их легко отличить, так как их тело как бы сдавлено сверху вниз. За это их и называют плоскими. После плоских червей возник более совершенный тип круглых чер вей (рис. 35. 2). У этих животных внутри впервые появилась полость тели, в которой расположены внутренние органы. Она заполнена жид­костью под давлением, поэтому тело таких червей выглядит круглым в поперечном сечении.

Далее в эволюции беспозвоночных стоит тип кольчатых червей (рис. 35, 3). Их легко отличить, так как их тело как бы разделяется на отдельные колечки - сегменты. К ним относятся такие животные, как

дождевой червь, пиявка. Это очень важный в эволюционном отношении тип беспозвоночных животных. У них впервые появляются кровь и кровеносная система. От древних кольчатых червей произошли моллюски, членистоногие и предки позвоночных животных.

Тип моллюсков включает в себя животных, тело которых обязательно имеет специальную складку кожи - мантию, которая снаружи часто покрыта раковиной. Это улитки, устри­цы, осьминоги, каракатицы (рис. 36).

Тип членистоногих (рис. 37) объединяет животных с наружным скелетом из твердого вещества - хитина. У всех представителей этого типа тело тоже делится на сегменты, но они разные по размерам. Конечности также состоят из частей, соединенных суставами, за это они и получили свое название. К ним от­носятся ракообразные, паукообразные и насе­комые.

Главным признаком позвоночных являет­ся внутренний скелет. Он может быть кост­ным или хрящевым и всегда пролегает вдоль тела в виде оси позвоночника или хорды. Хор да - хрящевая струна. Первые примитивные представители типа хордовых не имели по­звоночника, была только хорда.

Основные классы позвоночных. Все животные, имеющие позвоночник или хорду являются

представителями типа хордовых. Те из хордовых, у которых формируются позвоночник и череп, относятся к подтипу черепных, или позвоночных.

Подтип позвоночных включает в себя классы: хрящевые рыбы, костные рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитаю­щие (рис. 38). У всех этих животных есть позвоночник и череп.

Знание и понимание:

1. Перечислите основные классы позвоночных.
2. Перечислите основные типы беспозвоночных.

Применение:

1. Выясните, какова среда обитания у позвоночных и беспозвоночных животных. Повлияло ли это на их разделение на позвоночных и бес­позвоночных?
2. Разделите хорошо известных вам животных на позвоночных и беспо­звоночных.

Анализ:

1. Проанализируйте признаки, по которым животных делят на беспозво­ночных и позвоночных.
2. Выявите связь между понятиями: позвоночные, беспозвоночные жи­вотные, насекомые, моллюски, членистоногие.

Синтез:

1. Заполните таблицу. Сравните.

Беспозвоночные		Позвоночные
Тип	Признак	Класс	Признак
Простейшие		Хрящевые рыбы
Губки		Костные рыбы
Кишечнополостные		Земноводные
Плоские черви		Пресмыкающиеся
Круглые черви		Птицы
Кольчатые черви		Млекопитающие
Моллюски
Членистоногие

2. Выразите с помощью схемы эволюцию позвоночных и беспозвоночных.

Оценка:

Оцените роль Ж. Б. Ламарка в систематизации позвоночных и беспозво­ночных.

§10. Дихотомические ключи

Использование дихотомических ключей для определения видов. Дихотомические ключи впервые были предложены в XIX в. Ж. Б. Ла­марком. Они успешно применяются и до сих пор как самые простые и удобные. С помощью дихотомического ключа можно определить, ка­кой конкретно род и вид организмов находится перед исследователем. Ключ имеет две ступени, т. е. он постоянно делится только на две части. Описания признаков в каждой ступени полностью исключают друг друга. Пользуясь такими ключами, исследователь постоянно име­ет перед собой только два набора признаков: утверждение - теза и отрицание - антитеза. В тезе и антитезе приводятся наиболее харак­терные признаки данной ступени. Например, теза - листья простые, а антитеза - листья сложные. Антитеза всегда содержит признаки, противоположные тем, которые приведены в тезе.

Далее, если листья простые, будет выбираться их форма. Например, теза - лист округлый, а антитеза - лист удлиненный и т. д. А если листья сложные, будет выбираться тип сложного листа. Иапример, теза - листья пальчатосложные, а антитеза — листья перисто­сложные и т. д.

Обычно ключи в определителях устроены таким образом, что сна­чала определяется более крупная систематическая категория (класс, отряд). Для определения растений и животных дихотомические ключи существуют отдельно. Предполагается, что исследователь сразу может назвать, представителя какого царства он рассматривает: животное или растение. Поэтому первой тезой не будет утверждение "определяе мый объект растение", а антитезой - «определяемый объект живот ное». По мере продвижения по ключу можно определить более мелкие категории (род, вид).

Примеры дихотомических ключей. В ботаническом определителе каждый дихотомический ключ состоит из последовательных ступеней, обозначенных с левой стороны порядковым номером. Каждая отдель­ная ступень в свою очередь делится на две части - тезу и антитезу. Теза обозначается порядковым номером ступени, а антитеза - знаком плюс (+), минус (-) или ноль (0). Каждая теза и антитеза заканчива­ются цифрой, отсылающей к другой ступени, или названием соответ­ствующей систематической категории.

Пример построения ключей в ботаническом определителе:

Теза: 1. Стебель прямой ................................2

Антитеза: - Стебель согнут крючком                          3

Теза: 2. Лист овальный ............Черемуха         подорожниковая

Антитеза: - Лист узколанцетный             Частуха ланцетная

Рекомендации для практического использования. При работе с дихотомическим ключом есть некоторые общие рекомендации. Глав­ное правило - внимательное прочтение тезы и антитезы и выбор бо­лее подходящего варианта. Очень важно прочесть до конца и тезу, и антитезу, а уже потом определяться с выбором. При использовании дихотомических ключей возможна и неудача. Причиной может быть отсутствие каких-либо органов у растения. Так, осенью у большинства растений нет цветков. Поэтому необходимо рассматривать растение, на котором видны все органы.

Еще одной причиной неудачи может быть нехарактерное для дан­ного вида единичное растение - результат мутации или плохих усло­вий существования.

Если вас заинтересовала работа по определению видов растений, можете воспользоваться любым школьным определителем. Все они со­держат именно дихотомические ключи.

Примеры дихотомического ключа для определения видов семейства бо­бовых.

Бобы нераскрывающиеся, плоские, прямые, членистые, при созревании распадаются поперек шва на односемянные членики; лодочка цветка длин­нее крыльев и флага, листья непарноперистые. Копеечник Hedysarum L.

+ Бобы раскрывающиеся, нечленистые, многосемянные или односемян­ные нераскрывающиеся...................2.

Выбираем антитезу, идем на 2 ступень.

Листья тройчатые или пальчатые.....................................3.

+ Листья перистые, обыкновенно со многими парами листочков, реже с од­ной парой ...............6.

Выбираем тезу, идем на 3 ступень.

Листья пальчатые, листочки цельнокрайние, 2 нижних смещены к основа­нию черешка; лодочка постепенно клювообразно заостренная, серповидно изогнутая.............................  

+ Листья тройчатые, листочки по всему краю или только в верхней ча­сти зубчатые...................................4.

Антитеза, идем на 4 ступень.

Ноготки лепестков срастаются с тычиночной трубкой, венчик по отцве­тании не отпадает, засыхает и остается засохшим при плодах; все листочки сидят на равных, очень коротких черешках ...........................Кле­вер лепестки свободные, с тычиночной трубкой не сращенные, опадающие.

Теза, род определен — это клевер (рис. 39).

Для определения вида необходимы дополнительные исследования цвет­ков:

1.  Чашечка 4-5 мм в длину, при плодах разрастается до 7-8 мм, рас­ширяется, становится белоперепончатой и пузыревидно вздутой Клевер земляничный.

+ Чашечка при плодах не увеличенная и не вздутая пузыревидно ...........................2.

Антитеза, идем на 2 ступень.

2. Цветки лилово-пурпуровые, красноватые, чашечка в зеве густоволоси­стая...................................6.

+ Цветки иначе окрашенные, чашечка с открытым, голым зевом..............3.

Выбираем антитезу, идем на 3 ступень.

3.  Цветки сначала золотисто-желтые, позднее темно-коричневые, на ко­ротких цветоножках; бобы на ножках; стебель прямой, простой или мало­ветвистый, с I или 2 яйцевидными или эллиптическими головками, 1-2 см в длину - Клевер темно-каштановый (рис. 40).

По такому принципу определяются и другие виды этого рода.

Знание и понимание:

Поясните термин «дихотомия».

Применение:

1. Приведите примеры тезы и антитезы относительно любых явлений, например ссоры, работы, жары.
2. Разберите строение реальных дихотомических ключей, используя школьный определитель растений и (или) животных.

Анализ:

1. Проанализируйте, соотносятся ли термины «теза» и «антитеза» с язы­ковыми терминами «синоним» и «антоним».
2. Уточните требования, предъявляемые к дихотомическим ключам.

Синтез:

1. Используйте дихотомический ключ для определения конкретного рода любого растения или животного.
2. Составьте дихотомические ключи для выяснения видов пасленовых растений.

Дискуссия:

Обсудите плюсы и минусы практического использования дихотомических ключей. В чем. по вашему мнению, наибольшая сложность их примене­ния?

Тестовые вопросы