Царство Животные

Царство животных. Общая характеристика

Царство животных очень многообразно, оно самое многочисленное, насчитывает около 2 млн. видов. Животные, живущие на Земле, разнообразны по размеру и форме тела: это и синий кит, масса которого достигает 150 тыс. тонн, и микроскопическая одноклеточная амеба.

Несмотря на различия в формах и размерах, все животные имеют общие признаки – клеточное строение и способность к питанию, дыханию, росту, развитию и размножению – как и другие живые организмы, но у животных есть и особые признаки, которые не свойственны другим организмам.

Животные имеют следующие отличия от растений и грибов:

• Питаются готовыми органическими веществами;
• Не способны к фотосинтезу;
• Подавляющее большинство животных способны перемещаться и совершать различные активные движения;
• У большинства животных имеются системы органов: пищеварительная, дыхательная, нервная, выделительная, опорно-двигательная.

Животные бывают одноклеточные и многоклеточные. Многоклеточные животные образуют самую многочисленную группу живых организмов планеты, насчитывает более 1,5 млн. ныне живущих видов. Одной из важнейших черт их организации является морфологическое и функциональное различие клеток тела. Между клетками в ходе эволюции произошло разделение, что позволило им эффективнее выполнять свои функции. Разные ткани объединились в органы, а органы – в соответствующие системы органов. Для осуществления взаимосвязи между ними и координации их работы образовались регуляторные системы – нервная и эндокринная. Благодаря контролю за деятельностью всех систем, многоклеточный организм работает как единое целое.

Многоклеточные животные имеют более крупные размеры. Для обеспечения питательными веществами у них формируется пищеварительный канал, что позволяет им заглатывать крупные пищевые частицы, поставляющие большое количество энергии. Для их расщепления появляются пищеварительные железы, выделяющие ферменты. Развившаяся опорно-двигательная система обеспечила поддержание определенной формы тела, защиту и опору для органов, а также активное передвижение многоклеточного животного в пространстве. Благодаря этой способности животные получили возможность осуществлять поиск пищи, находить укрытия и расселяться.

С увеличением размеров организма возникла необходимость в появлении систем, выполняющих роль доставки питательных веществ и кислорода к удаленным от пищеварительного канала и поверхности тела клеткам и тканям, а также удаляющих из них продукты обмена. Так возникают кровеносная, дыхательная и выделительная системы.

Основную транспортную функцию стала играть жидкая соединительная ткань – кровь. Интенсификация дыхательной активности шли параллельно с прогрессивным развитием нервной системы и органов чувств. Произошло перемещение центральных отделов нервной системы в передний конец тела, в результате обособился головной отдел. Такое строение тела позволило животным получать информацию об изменениях в окружающей среде и адекватно реагировать на них. Многоклеточные животные размножаются в основном половым путем, у примитивных многоклеточных – вегетативное и бесполое размножение. У некоторых животных происходит партеногенез (однополое, девственное размножение).

По признаку отсутствия или наличия внутреннего скелета, животные подразделяются на две группы: беспозвоночные и позвоночные. Многоклеточные животные, как правило, характеризуются симметрией строения тела. У кишечнополостных симметрия радиальная, двусторонняя симметрия позволяет животным активно прямолинейно двигаться, сохраняя равновесие, с одинаковой легкостью поворачиваться вправо, влево.

Самыми высокоорганизованными животными являются птицы и млекопитающие.

Схема развития животного мира

ПРОСТЕЙШИЕ. Одноклеточные

Простейшие — это полифилетическая группа. Хотя ранее им часто придавали ранг подцарства или типа, в XXI-ом веке систематики относят простейших (ресничных, жгутиковых, саркодовых и Apicomplexa) к животноподобным протистам, не придавая этой группе таксономического значения и ранга.

Протисты (царство Протисты) — парафилетическая группа, к которой относят всех эукариотов, не являющихся грибами, растениями или животными.

Одноклеточные организмы — парафилетическая группа живых организмов, тело которых состоит из одной клетки (в противоположность многоклеточным). Среди одноклеточных есть и прокариоты, и эукариоты. К ним относятся все археи, бактерии и большая часть протист, а также некоторые растения и грибы. Иногда термин «одноклеточные» ошибочно используется как синоним протист.

Известно около 50 000 видов простейших, которых в природе можно обнаружить повсюду, где есть вода. Каждое простейшее представляет собой самостоятельный организм, способный выполнять все необходимые для жизни функции.

Общая характеристика Простейших:

• одноклеточные и колониальные эукариотические организмы
• от 40 000 до 70 000 видов
• размеры от 2—4 мкм до 1000 мкм
• движение за счёт ложноножек или специальных органоидов
• свободноживущие — аэробы, паразитические — анаэробы
• в основном гетеротрофы (исключение: эвглена зелёная имеет хлоропласты)
• поддержание гомеостаза
• размножение бесполым и половым путём
• реакция на воздействие окружающей среды

Подавляющее большинство простейших обладает аэробным типом обмена. Для дыхания они используют кислород, растворенный в воде. Окисление происходит в митохондриях.

Саркодовые

Саркодовые (лат. Sarcodina) — группа одноклеточных организмов, ранее рассматривавшаяся в качестве класса или подтипа.

Амеба — представитель Саркодовых. Обитает в небольших мелких прудах или проточных канавах с илистым дном. Тело амебы достигает 0,1 мм и ограничено тончайшей плазматической мембраной. Ядро в клетке регулирует процессы метаболизма и деления клеток, не занимает определенного положения. Цитоплазма содержит пищеварительные вакуоли, формирующиеся в разных участках клетки вокруг пищевых комочков, путем выделения пищеварительного сока из цитоплазмы. Пищей для нее служат одноклеточные водоросли, жгутиковые, инфузории.

Сократительная вакуоль, периодически сокращаясь, выделяет наружу избыток воды с растворенными ненужными веществами в любой точке тела амебы. Кислород поступает через всю поверхность тела амебы. Форма тела амебы постоянно меняется из-за образующихся цитоплазматических выростов — псевдоподий (ложноножек), служащих для захвата пищи (фагоцитоза) и передвижения. Некоторые виды при неблагоприятных условиях образуют цисту (защитную оболочку).

Жгутиконосцы (Жгутиковые)

Эвглена зелёная — представитель Жгутиконосцев. Строение: веретеновидная клетка, имеет жгутик, цитоплазму, ядро, сократительную вакуоль, светочувствительный глазок (стигму), хлоропласты и бесцветные пластиды. Форма тела постоянна. Передвигается с помощью жгутика. Способна к миксотрофному питанию. Размножается исключительно продольным делением надвое. Некоторые виды жгутиконосцев при неблагоприятных условиях образуют цисту. Для паразитических жгутиконосцев характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений и сменой хозяев.

Инфузории (ресничные)

Инфузория-туфелька. Строение: тело покрыто ресничками, имеет плотную наружную оболочку, два ядра (большое отвечает за жизнедеятельность клетки, малое — за половое размножение), цитоплазму, сократительные вакуоли (две с приводящими канальцами), пищеварительные вакуоли. У инфузории есть клеточный рот, ведущий в клеточную глотку, от которой отшнуровываются пищеварительные вакуоли. Они движутся к постоянному месту удаления остатков непереваренной пищи (порошице). Размножение бесполое (поперечное деление) и половое (конъюгация).

Значение Простейших

Значение простейших:

• источник питания для обитателей водоёма
• обогащение водоёма кислородом
• образование раковинными простейшими осадочных пород
• участие в почвообразовании
• улучшение переваривания пищи у животных
• индикатор чистоты водоёма
• паразиты, вызывающие опасные заболевания (дизентерийная амёба паразитирует в толстом кишечнике, лямблии — в тонком кишечнике и жёлчных протоках, малярийный паразит вызывает малярию)

Таблица «Подцарство Простейшие.
Тип Одноклеточные» (кратко)

Это конспект по теме «Простейшие. Одноклеточные». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Тип Кишечнополостные.
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии.

Комфортные движения.

С самосохранением индивида связаны действия, направленные на уход за поверхностью тела, особенно у животных, покрытых шерстью или перьями. Такие типы поведения, включающие груминг (уход за мехом), прининг (уход за перьями), почесывание, встряхивание, потягивание, вылизывание, купание, смазывание покровов и т.п., свойственны всем видам птиц и млекопитающих. Все это зачастую не более чем рефлексы или их последовательности, которые могут быть вполне сформированными уже в момент появления особи на свет. Однако такие «комфортные движения» играют важную роль и в социальном поведении: на их основе развиваются двигательные реакции, используемые в качестве коммуникационных сигналов, например во время брачных или угрожающих демонстраций. Когда разъяренный бык роет землю копытами, сексуально возбужденный бизон перекатывается в грязи или агрессивно настроенный кот подергивает хвостом, перед нами имитация именно комфортных движений, которые приобрели в социальной обстановке совершенно иные функции.

Интерьер сельскохозяйственных животных

Интерьер – это совокупность внутренних физиологических, анатомических и биохимических свойств организма, находящихся в прямой связи с конституцией и направлением продуктивности.

Изучение интерьера столь же необходимо для познания организма, как и изучение экстерьера. Это нужно, прежде всего, для выяснения внутренней структуры организма, соотносительно развитию в нём различных органов и тканей. Без знания интерьера животных затруднительно вести селекционную работу с ними.

Основные методы изучения интерьера следующие:

1. морфологический (изучают форму различных органов);
2. гистологический (изучают строение тканей органов);
3. рентгеноскопический (изучают плотность органов и структуру костей);
4. биохимический (изучают обмен веществ в организме);
5. этологический (изучают психологические и поведенческие особенности животных).

Основными объектами изучения интерьера сельскохозяйственных животных являются микроструктура вымени, костяк, мышечная, жировая, соединительная ткани и кровь.

Микроструктура вымени изучается морфологическим и гистологическим (биопсией) методами. Она обусловливает приспособленность коров к машинному доению, высокую продуктивность. При этом определяют соотношение в вымени железистой ткани, жировой и соединительной. У высокопродуктивных коров железистой ткани 75 – 80%, а жировой и соединительной – 20 – 25%.

Под костяком понимают структуру скелета животного. Его значение для жизнедеятельности организма очень велико. Скелет выполняет опорную функцию, служит кроветворным органом и депонирует минеральные вещества. Его изучают методом рентгеноскопии, а также воздействием механических нагрузок (прочность костей на сжатие и разрыв).

Мышечную, жировую и соединительную ткани и их соотношение в теле животного изучают гистологическим методом по длиннейшей мышце спины. Толщину шпика (подкожного жирового слоя) у свиней изучают ультразвуковыми приборами или шпигомерами (рисунок 87).

Кровь – это важнейший объект изучения интерьера животных. Значение крови для организма неоценимо. Она связывает во едино все органы и ткани и питает их, без неё не мыслимо дыхание и обмен веществ в целом.

Основные показатели крови, по которым её изучают, это общее количество крови, состав эритроцитов и лейкоцитарная формула, содержание гемоглобина, общего белка и его фракций, резервная щёлочность, содержание сахара, молочной кислоты, ферментов и прочее.

Импринтинг.

Понятие импринтинга, или запечатления, было сформулировано Лоренцом в результате изучения им онтогенеза поведения птенцов. Речь идет о тенденции, свойственной только что появившимся на свет детенышам некоторых видов птиц, например гусей, (как позднее выяснилось, и млекопитающих), признавать своим родителем любой подходящий объект, который они видят в первые дни жизни, а затем по мере возможности повсюду за ним следовать. При этом тип объекта, «запечатлеваемый» в качестве родителя, может варьировать в широких пределах – ограничений в этом отношении очень мало. У птенцов может появиться такой импринтинг на представителей других видов, включая человека, и даже на неодушевленные предметы.

Впрочем, у детенышей все же есть врожденная предрасположенность к запечатлению сигналов, исходящих от взрослых особей собственного вида. Силу импринтинга обычно измеряют по выраженности реакции следования за родительским объектом. Когда он «запечатлен» у животного, добиться аналогичного запечатления другого объекта трудно, но все же возможно.

Мотивация, эмоциональное поведение и научение.

Экспериментальным исследованием научения с помощью выработки классических (павловских) условных рефлексов, метода проб и ошибок и обучающих машин продолжают заниматься в основном зоопсихологи. Однако ответы на вопросы, связанные с другими типами мотивированного поведения, они ищут вместе с этологами. Мотивации можно анализировать, изменяя, скажем, стимулы во внешней среде и наблюдая за соответствующими изменениями в поведении изучаемого объекта. Например, в клетку с подопытным животным подсаживают его сородича. Поведение объекта в данном случае может измениться в зависимости от ряда факторов, в частности от пола подсаженной особи, физиологического состояния обоих индивидов и т.п. Поведенческие изменения наблюдаются и при постоянстве внешних условий. Они могут быть вызваны ослаблением мотивации, например в результате привыкания к пугающему поначалу раздражителю, который оказывается безвредным. Так, модель хищника (например, чучело ястреба), помещенная в клетку с мелкими пернатыми, вызывает немедленную, но быстро проходящую реакцию избегания. Когда паника, несмотря на присутствие данного раздражителя, утихает, можно сказать, что животные к нему привыкли.

Этологи выделяют три основных категории эмоционального поведения: нападение-угроза, избегание-страх и сексуальные реакции. Первые две категории связаны между собой обратной взаимозависимостью: по мере усиления тенденции атаковать объект страх перед ним ослабевает. Этот спектр противоположных мотиваций и связанных с ними действий называется в целом агонистическим поведением. Зачастую по действиям животного можно достаточно точно определить его внутреннее агонистическое состояние, или мотивацию. В самом деле, многие видоспецифичные движения и позы (демонстрации) типа поднятия хвоста у потревоженного скунса, по всей видимости, сформировались в ходе эволюции для подачи легко различимых сигналов, недвусмысленно отражающих внутреннее состояние животного, в частности его готовность напасть или обратиться в бегство. Такие демонстрации обычно позволяют избегать ненужных драк.

В отличие от агонистического поведения, сексуальная мотивация, по-видимому, не имеет какого-либо альтернативного разрешения, а просто усиливается или ослабевает в прямой зависимости от колебаний уровня половых гормонов в крови. Интересно, что у птиц и млекопитающих увеличение концентрации мужских половых гормонов одновременно с сексуальным влечением усиливает и агрессивность. Такая связь бывает полезна для вида, поскольку успех размножения нередко зависит от способности самца защищать свою территорию.

Этим типам мотивированного поведения и некоторым другим врожденным двигательным реакциям, например обеспечивающим питание, соответствуют четко локализованные центры нервной регуляции в головном мозге. Они расположены вокруг гипоталамуса и в ряде прилегающих к нему областей. Электрическая стимуляция отдельных их клеток вызывает сильный двигательный ответ, а инъекция в эти центры половых гормонов может индуцировать характерное половое поведение.

Проблема вымирания

В то время как открытие новых видов — это более легкая часть документирования живых существ, их классификация — затруднительная. Исследователи должны сопоставлять образцы с доступными образцами, анализировать их анатомию и ДНК и находить их классификационную линию. Этот процесс занимает много времени и зачастую становится недостоверным. Самая большая проблема, связанная с классификацией видов — это исчезновение. Вымирание забирает ключевые компоненты цепи классификации, а это означает, что ученые могут сталкиваться с несвязанными видами.

По состоянию на март 2018 года Красный список МСОП перечислил тысячи видов животных, которые находятся под угрозой исчезновения, а это означает, что дальнейшая способность классифицировать виды может оказаться под угрозой. Это приводит к тому, что нам никогда не будет доступным точное количество видов.

Фуражировка и исследовательское поведение.

Фуражировка, т.е. добывание пищи, и исследовательская деятельность также относятся к эгоцентрическому поведению. Они зависят от характерного для животного местообитания, физических возможностей особи выполнять локомоторные и другие движения, а также от ее сенсорных способностей, позволяющих обнаруживать изменения в окружающей среде. Пользуясь доступными средствами, животное может искать убежище и в ряде случаев даже строить временное или постоянное жилье – гнезда, норы, муравейники и т.п. Поиск убежища особями одного вида часто приводит к их сосредоточению в наиболее подходящих местах, что стимулирует формирование стай, стад, косяков и других групп.

Экологические адаптации.

Одно из направлений современных этологических исследований – изучение поведенческих адаптаций, связанных с экологией вида, т.е. его взаимодействием со средой обитания. Разумеется, для этого необходимо наблюдать за животным в естественной для него обстановке.

У каждого вида животных, как и у людей, есть вполне определенное жизненное пространство и вполне конкретная «профессия», которые называются соответственно местообитанием и экологической нишей.

Ниша – это совокупность взаимодействующих между собой анатомических, физиологических и поведенческих адаптаций. На видовую нишу сильно влияет присутствие других видов с очень близкой жизненной стратегией. Одно из активно развивающихся сейчас направлений этологии – исследование поведенческих адаптаций видов с частично перекрывающимися экологическими нишами. Ученые стремятся выяснить, какие механизмы в естественных условиях сводят к минимуму конкуренцию между такими видами за совместно используемые ресурсы.

Онтогенез поведения.

Поведение особи начинает развиваться с момента ее появления на свет и заключается в постепенном приобретении адаптивных навыков, полезных для индивидуального выживания. Исследования этих процессов ведутся с использованием как психологических, так и этологических методов, четкую границу между которыми провести трудно. Изучая онтогенез поведения, ученым часто удается разграничить врожденные инстинкты, самостоятельно приобретенные навыки и особенности поведения, сложившиеся в ходе социальных взаимодействий. Самообучению особи воспрепятствовать нельзя, однако влияние на нее сородичей можно исключить или контролировать в экспериментах с изоляцией, когда исследователь сам определяет степень и время общения подопытного животного с теми или иными представителями вида.

Репродуктивное поведение.

Наиболее сложный и важный тип социального поведения животных связан с размножением. В самом деле, выживание вида зависит именно от успешного воспроизведения его особей, и, чтобы обеспечить этот процесс, в ходе эволюции сформировались многие поведенческие адаптации.

Сложность репродуктивного поведения у того или иного вида коррелирует с потребностью детенышей в родительской заботе. У большинства рыб, например, оплодотворение наружное, и об икринках и мальках эти виды после нереста никак не заботятся. Соответственно, их репродуктивное поведение довольно простое и ограничивается одновременным выметыванием в воду яиц и сперматозоидов. У многих птиц ситуация совершенно иная. Дело отнюдь не ограничивается собственно оплодотворением: необходимо строить гнездо, охранять и насиживать яйца, защищать, кормить и учить птенцов. Самцы и самки видов, у которых подрастающее потомство требует интенсивной заботы, часто образуют прочные пары, не распадающиеся в течение всего сезона размножения. В этом случае репродуктивное поведение можно подразделить на несколько составляющих, основные из которых – брачное, или половое, поведение (включает собственно ухаживание, ведущее к образованию пары, и действия, обеспечивающие оплодотворение) и родительское поведение (выполнение родительских обязанностей). Каждая из этих фаз размножения регулируется специфическими гормонами и сигнальными раздражителями, например наличием подходящего для гнезда места, присутствием в гнезде яиц или птенцов и т.п.

Птицам и другим животным, образующим устойчивые «супружеские пары», необходимы поведенческие адаптации, удовлетворяющие как минимум трем важнейшим требованиям. Во-первых, это узнавание особей своего вида (видовая идентификация). Пользуясь этологической терминологией, свойственные самцам сигнальные раздражители должны воздействовать на врожденный пусковой механизм самок их вида и тем самым стимулировать сексуальное поведение последних. Характерно, что способность к видовой идентификации обычно сильнее развита именно у самок.

Во-вторых, самцы должны каким-то образом продемонстрировать свою принадлежность именно к мужскому полу, обычно – с помощью особенностей окраски и ухаживания. Поскольку размечают и охраняют индивидуальную территорию обычно самцы, они, как правило, гораздо заметнее самок. Последним выгоднее неброская внешность, помогающая замаскироваться, скажем, во время насиживания яиц.

Наконец, у видов, образующих устойчивые пары, особям необходимы индивидуальные внешние или поведенческие черты, позволяющие узнавать друг друга. Этому распознаванию способствуют, например, особенности пения или просто стремление обоих партнеров находиться рядом с гнездом.

Кроме выполнения этих трех основных функций, репродуктивное поведение может способствовать синхронизации внутренних репродуктивных циклов или, в случае колониальных видов, сексуальной активности всех членов группы.

См. также НАУЧЕНИЕ;  ЭТОЛОГИЯ.

Филогенез поведения.

Вероятно, ближе всего к традиционной этологии стоит изучение филогенетических, т.е. эволюционных, аспектов поведения животных. Поскольку ископаемые остатки позволяют делать в этом смысле лишь сугубо косвенные выводы, проводить на их основании параллели между эволюцией структур и инстинктов практически невозможно. Однако этологи считают, что вполне определенные выводы можно сделать с помощью сравнительного изучения поведения близких видов животных. Этот подход основан на двух допущениях: во-первых, в пределах данной систематической группы у одних видов инстинкты могут эволюционировать быстрее, чем у других; во-вторых, отдельные аспекты инстинктивного поведения могут эволюционировать у одних видов быстрее, чем у других. В результате, если рассматривать несколько таксономически близких современных видов, можно наблюдать как «примитивные», так и «прогрессивные» поведенческие признаки. Изучая первые, менее специализированные, можно понять происхождение эволюционно более продвинутых признаков, свойственных другим видам, и проследить тенденции филогенетического развития поведения, называемые этоклинами. Этоклины в принципе аналогичны тенденциям анатомической специализации, которые можно наблюдать по скелетам ископаемых животных.

Сравнительные исследования такого рода позволили, например, получить данные об эволюции знаменитых «танцев» медоносных пчел – относительно поздно появившегося типа поведения. Эти «танцы» служат для передачи другим рабочим особям сведений о направлении на источник пищи и расстоянии до него. Некоторые примитивные тропические пчелы, у которых таких «танцев» не наблюдается, сообщают сородичам аналогичную информацию, пользуясь метками, оставляемыми между источником пищи и колонией, или издавая определенной продолжительности звуки – чем они протяжнее, тем дальше от гнезда до этого источника. Изучая эти более простые способы коммуникации, зоологи получают возможность приблизиться к пониманию сложных «танцев» медоносной пчелы.См. также ПЧЕЛЫ.