Все животные — гетеротрофные организмы. Они активно добывают органические вещества, поедая, как правило, живые организмы. Добыча такого корма требует подвижности. С этим и связано развитие разнообразных органов движения (например, ложноножки амебы, реснички инфузорий, крылья насекомых, плавники рыб и т. д.). Но для передвижения необходима сократимость. Отсюда следует сократимость протоплазмы у простейших, образование мышечных клеток у многоклеточных вплоть до образования особой мышечной системы. Быстрые движения невозможны без существования подвижного скелета, к которому крепится мускулатура. Так возник нар\жный хитиновый скелет у членистоногих, внутренний костный скелет у позвоночных. Подвижность, активное разыскивание пищи немыслимы без элементарного свойства раздражимости. Раздражимость свойственна уже одноклеточным. У многоклеточных раздражимость свойственна не всем. а лишь отдельным специализированным клеткам — клеткам нервной системы. Возникновение нервной системы — одно из следствий активной гетеротрофности животных. Переход некоторых групп животных к пассивному питанию. сидячему образу жизни привел к обратному направлению развития - неподвижности, слабой раздражимости и сократимости. Не случайно, что такие животные (кораллы, мшанки) весьма похожи на растения. С подвижностью связана и другая важная особенность животных — отсутствие у клетки животных наружной оболочки. Наличие в клетках животных нерастворимых в воде твердых запасающих веществ (например, крахмал) препятствовало бы подвижности. Вот почему основным запасающим веществом у животных является легко растворимый полисахарид — гликоген. Царство животных распадается на два подцарства: простейших (или одноклеточных) и многоклеточных животных. Подцарство простейших (одноклеточных) Морфологически простейшее — клетка, функционально — организм. Отсюда следует двойственность их природы. Функции органов и тканей у простейших несут отдельные участки клеток—органеллы. К простейшим относятся около 15000 видов, среди которых есть морские, пресноводные, сухопутные и паразитические формы. Подцарство многоклеточных Все остальные животные принадлежат полцарству многоклеточных. Напомним, что у растений нет резкой грани между одноклеточностью и многоклеточностью. Многоклеточность неоднократно возникает независимо друг от друга в разных типах растений. У животных, однако, эта грань выражена резко. Многоклеточные делятся на четыре подраздела, из которых упомянем лишь три: фагоцителловых, предмногоклеточных и настоящих многоклеточных. Фагоцителловые — новый надраздел многоклеточных, выделенный в 1973 г. советским зоологом А. В. Ивановым. В 1877— 1880 гг. выдающийся русский биолог-эволюционист И. И. Мечников выдвинул предположение о том, что общим предком многоклеточных было гипотетическое существо, названное им фагоци-теллой. Он предположил, что многоклеточные происходят от колониальных жгутиковых. Питание этого первичного многоклеточного происходит заглатыванием отдельными клетками добычи способом фагоцитоза. Иначе говоря, фагоцителле свойственно внутриклеточное пищеварение. Полостное пищеварение, т. е- появление кишечника, по И. И. Мечникову, характеризует высокоорганизованных многоклеточных. В 1971 г. немецкий зоолог К. Грелль изучил анатомию мелкого морского многоклеточного трихоплакса и показал, что трихо-плакс следует выделить в особый тип. В 1973 г. А. В. Иванов доказал, что трихоплакс очень похож на гипотетическую фагоцителлу И. И. Мечникова, и обосновал необходимость выделения его в новый надраздел. Открытие надраздела фагоцителловых, состоящего из единственного типа пластинчатых,— выдающееся открытие современной биологии. Трихоплакс отличается от всех настоящих многоклеточных тем, что это ползающее по субстрату существо не имеет передней и задней частей тела, оно способно передвигаться в любом направлении. Однако у трихоплакса есть отличия между клетками брюшной и спинной сторон. Тело трихоплакса сплющено и покрыто жгутиковыми клетками. У предмногоклеточных (к ним относят единственный тип губок) тело состоит из множества клеток. Эти клетки могут выполнять различные функции и иметь разную форму. Однако клетки сходной формы не объединены друг с другом в ткани. Нервная система отсутствует- Клетки одного типа могут превращаться в другой тип клеток. К типу губок относится около 4500 видов сидячих животных, большинство которых живет в морях. Настоящие многоклеточные (к ним относят все дальнейшие типы — от кишечнополостных до хордовых) характеризуются объединением клеток различных типов в ткани. Клетки различных типов не могут переходить друг в друга. Есть нервные клетки или нервная система. Настоящие многоклеточные распадаются на два раздела: радиально-симметричных, или двухслойных, животных и двухсторонне-симметричных, или трехслойных, животных. Отдел Радиальные. Тип Кишечнополостные К радиально-симметричным животным относят лишь один тип кишечнополостных. Клетки у них расположены в два слоя: наружный слой образован эктодермой, внутренний — энтодермой. В кишечнополостных насчитывается около 9000 видов. Это — гидры, медузы, актинии, кораллы. Несмотря на внешнее разнообразие у кишечнополостных имеются общие черты организации: — есть замкнутая пищеварительная полость; — отсутствует заднепроходное отверстие; — ротовое отверстие окружено радиально расположенными щупальцами; — большинство кишечнополостных снабжено стрекательными клетками. В основном эта группа представлена морскими организмами. Отдел Двухсторонне-симметричные, или Трехслойные Все остальные типы принадлежат к двухсторонне-симметричным формам. Тело их состоит из трех слоев: эктодермы, энтодермы и расположенной между ними мезодермы. Назовем основные типы трехслойных животных. К типу плоских червей (6500 видов) относят ресничных червей, сосальщиков, ленточных червей. Пищеварительная система мешкообразная. Есть отдельные органы (размножения, пищеварения), не объединенные еще в систему органов. Тип немертин (750 видов) объединяет червеобразные морские формы. Появляется заднепроходное отверстие и сквозной пищеварительный тракт. Впервые образуется зачаток системы кровообращения. Таким образом, пищеварение осуществляется одной системой органов, а распределение продуктов по телу — другой. Появляется скопление нервных элементов на головном конце тела. Органы объединены в систему органов. К типу круглых червей (130000 видов) относят паразитические и свибодноживущие организмы. Возможно, что это самый богатый видами тип, число еще не открытых видов оценивается в 300 000—800 000. У представителей типа кольчатых червей (7000 видов) тело расчленено на сегменты. Кровеносная и нервная системы сложнее, чем у немертин. Сюда относят дождевых червей, пиявок, много-щетинковых морских червей. От древних кольчатых червей произошли моллюски и членистоногие. У типа членистоногих (1000000 видов) хорошо выражена сегментация, тело расчленено на голову, грудь и брюшко. Есть наружный хитиновый скелет. Появляются настоящие конечности, совершенные нервная и кровеносная системы, есть головной мозг и сердце. Образуется поперечно-полосатая мускулатура. Эти животные вышли на сушу и завоевали ее. Типичные представители: трилобиты (жили в палеозое), ракообразные, пауки, скорпионы, клеши, многоножки, насекомые. Для типа моллюсков (112 000 видов) характерно то, что сегментация тела у их представителей утеряна. Мягкое тело обычно покрыто известковой раковиной. Типичные представители: двустворчатые моллюски (беззубка, перловица), брюхоногие (улитки, прудовики, катушки, слизни), головоногие (осьминоги, спруты, кальмары). У головоногих очень сложный мозг, заключенный в хрящевую капсулу; глаза по строению сходны с глазами позвоночных, сложная кровеносная система. По организации головоногие моллюски стоят выше насекомых, их психику нередко сравнивают с психикой млекопитающих. К типу иглокожих (4000—5000 видов) относят морских звезд, морских ежей, голотурий, морских лилий. Это — радиально-симметричные животные, но их личинки двухсторонне-симметричные. Названная особенность свидетельствует о том, что радиальная симметрия возникла у них вторично в связи с переходом к сидячему или малоподвижному образу жизни, Пи особенностям эмбрионального развития иглокожие, погонофоры, хордовые резко отличаются от других типов и образуют особую ветвь развития. Тип погонофоры (см. рис. 35) насчитывает около 100 видов. Эти морские червеобразные животные отличаются удивительной особенностью — наружным пищеварением. Щупальца выделяют в окружающую среду ферменты, расщепление органических веществ происходит вне тела животного, после чего питательные вещества всасываются поверхностью тела. К типу хордовых (41 000 видов) относят ланцетников, асцидий, круглиротых (миноги), рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. У всех. хотя бы в эмбриональном состоянии, имеется опорная спинная струна — хорда; скелет внутренний. У низших позвоночных (акулы, скаты) он хрящевой, затем костный (от костных рыб и выше). Нервная система имеет вид трубки, расположенной со спинной стороны юла. Прогрессивный характер эволюции Из краткого обзора основных типов животного царства виден прогрессивный характер эволюции. Каждый новый тип отличается от предыдущего признаками усложнения организации. Приведем примеры нескольких принципиальных ароморфозов, способствовавших прогрессивному ходу эволюции на каждом из ее этапов: возникновение многоклеточности, развитие двуслой-ности, а затем и трехслойности клеток, приобретение двухсторонней симметрии, появление сквозной пищеварительной трубки, возникновение кровеносной системы, концентрация органов чувств и нервных элементов на переднем конце тела, возникновение головного мозга, появление скелета, возникновение конечностей и т. д. Хотя следует отметить, что наряду с усложнением организации у некоторых типов (плоские и круглые черви, иглокожие) наблюдаются и признаки упрощения, общей дегенерации, связанной с паразитизмом или малоподвижным образом жизни. Однако основной тенденцией эволюции был морфофизиологический прогресс.
Животный мир
:Николай Кочетов
Краткая характеристика царства животных
Все животные — гетеротрофные организмы. Они активно добывают органические вещества, поедая, как правило, живые организмы. Добыча такого корма требует подвижности. С этим и связано развитие разнообразных органов движения (например, ложноножки амебы, реснички инфузорий, крылья насекомых, плавники рыб и т. д.). Но для передвижения необходима сократимость. Отсюда следует сократимость протоплазмы у простейших, образование мышечных клеток у многоклеточных вплоть до образования особой мышечной системы. Быстрые движения невозможны без существования подвижного скелета, к которому крепится мускулатура. Так возник нар\жный хитиновый скелет у членистоногих, внутренний костный скелет у позвоночных.
Подвижность, активное разыскивание пищи немыслимы без элементарного свойства раздражимости. Раздражимость свойственна уже одноклеточным. У многоклеточных раздражимость свойственна не всем. а лишь отдельным специализированным клеткам — клеткам нервной системы. Возникновение нервной системы — одно из следствий активной гетеротрофности животных. Переход некоторых групп животных к пассивному питанию. сидячему образу жизни привел к обратному направлению развития - неподвижности, слабой раздражимости и сократимости.
Не случайно, что такие животные (кораллы, мшанки) весьма похожи на растения.
С подвижностью связана и другая важная особенность животных — отсутствие у клетки животных наружной оболочки. Наличие в клетках животных нерастворимых в воде твердых запасающих веществ (например, крахмал) препятствовало бы подвижности. Вот почему основным запасающим веществом у животных является легко растворимый полисахарид — гликоген. Царство животных распадается на два подцарства: простейших (или одноклеточных) и многоклеточных животных.
Подцарство простейших (одноклеточных)
Морфологически простейшее — клетка, функционально — организм. Отсюда следует двойственность их природы. Функции органов и тканей у простейших несут отдельные участки клеток—органеллы. К простейшим относятся около 15000 видов, среди которых есть морские, пресноводные, сухопутные и паразитические формы.
Подцарство многоклеточных
Все остальные животные принадлежат полцарству многоклеточных. Напомним, что у растений нет резкой грани между одноклеточностью и многоклеточностью. Многоклеточность неоднократно возникает независимо друг от друга в разных типах растений. У животных, однако, эта грань выражена резко.
Многоклеточные делятся на четыре подраздела, из которых упомянем лишь три: фагоцителловых, предмногоклеточных и настоящих многоклеточных.
Фагоцителловые — новый надраздел многоклеточных, выделенный в 1973 г. советским зоологом А. В. Ивановым. В 1877— 1880 гг. выдающийся русский биолог-эволюционист И. И. Мечников выдвинул предположение о том, что общим предком многоклеточных было гипотетическое существо, названное им фагоци-теллой. Он предположил, что многоклеточные происходят от колониальных жгутиковых. Питание этого первичного многоклеточного происходит заглатыванием отдельными клетками добычи способом фагоцитоза. Иначе говоря, фагоцителле свойственно внутриклеточное пищеварение. Полостное пищеварение, т. е- появление кишечника, по И. И. Мечникову, характеризует высокоорганизованных многоклеточных.
В 1971 г. немецкий зоолог К. Грелль изучил анатомию мелкого морского многоклеточного трихоплакса и показал, что трихо-плакс следует выделить в особый тип. В 1973 г. А. В. Иванов доказал, что трихоплакс очень похож на гипотетическую фагоцителлу И. И. Мечникова, и обосновал необходимость выделения его в новый надраздел. Открытие надраздела фагоцителловых, состоящего из единственного типа пластинчатых,— выдающееся открытие современной биологии. Трихоплакс отличается от всех настоящих многоклеточных тем, что это ползающее по субстрату существо не имеет передней и задней частей тела, оно способно передвигаться в любом направлении. Однако у трихоплакса есть отличия между клетками брюшной и спинной сторон. Тело трихоплакса сплющено и покрыто жгутиковыми клетками.
У предмногоклеточных (к ним относят единственный тип губок) тело состоит из множества клеток. Эти клетки могут выполнять различные функции и иметь разную форму. Однако клетки сходной формы не объединены друг с другом в ткани. Нервная система отсутствует- Клетки одного типа могут превращаться в другой тип клеток.
К типу губок относится около 4500 видов сидячих животных, большинство которых живет в морях.
Настоящие многоклеточные (к ним относят все дальнейшие типы — от кишечнополостных до хордовых) характеризуются объединением клеток различных типов в ткани. Клетки различных типов не могут переходить друг в друга. Есть нервные клетки или нервная система. Настоящие многоклеточные распадаются на два раздела: радиально-симметричных, или двухслойных, животных и двухсторонне-симметричных, или трехслойных, животных.
Отдел Радиальные. Тип Кишечнополостные
К радиально-симметричным животным относят лишь один тип кишечнополостных. Клетки у них расположены в два слоя: наружный слой образован эктодермой, внутренний — энтодермой.
В кишечнополостных насчитывается около 9000 видов. Это — гидры, медузы, актинии, кораллы. Несмотря на внешнее разнообразие у кишечнополостных имеются общие черты организации:
— есть замкнутая пищеварительная полость;
— отсутствует заднепроходное отверстие;
— ротовое отверстие окружено радиально расположенными щупальцами;
— большинство кишечнополостных снабжено стрекательными клетками.
В основном эта группа представлена морскими организмами.
Отдел Двухсторонне-симметричные, или Трехслойные
Все остальные типы принадлежат к двухсторонне-симметричным формам. Тело их состоит из трех слоев: эктодермы, энтодермы и расположенной между ними мезодермы. Назовем основные типы трехслойных животных.
К типу плоских червей (6500 видов) относят ресничных червей, сосальщиков, ленточных червей. Пищеварительная система мешкообразная. Есть отдельные органы (размножения, пищеварения), не объединенные еще в систему органов.
Тип немертин (750 видов) объединяет червеобразные морские формы. Появляется заднепроходное отверстие и сквозной пищеварительный тракт. Впервые образуется зачаток системы кровообращения. Таким образом, пищеварение осуществляется одной системой органов, а распределение продуктов по телу — другой. Появляется скопление нервных элементов на головном конце тела. Органы объединены в систему органов.
К типу круглых червей (130000 видов) относят паразитические и свибодноживущие организмы. Возможно, что это самый богатый видами тип, число еще не открытых видов оценивается в 300 000—800 000.
У представителей типа кольчатых червей (7000 видов) тело расчленено на сегменты. Кровеносная и нервная системы сложнее, чем у немертин. Сюда относят дождевых червей, пиявок, много-щетинковых морских червей. От древних кольчатых червей произошли моллюски и членистоногие.
У типа членистоногих (1000000 видов) хорошо выражена сегментация, тело расчленено на голову, грудь и брюшко. Есть наружный хитиновый скелет. Появляются настоящие конечности, совершенные нервная и кровеносная системы, есть головной мозг и сердце. Образуется поперечно-полосатая мускулатура. Эти животные вышли на сушу и завоевали ее. Типичные представители:
трилобиты (жили в палеозое), ракообразные, пауки, скорпионы, клеши, многоножки, насекомые. Для типа моллюсков (112 000 видов) характерно то, что сегментация тела у их представителей утеряна. Мягкое тело обычно покрыто известковой раковиной. Типичные представители: двустворчатые моллюски (беззубка, перловица), брюхоногие (улитки, прудовики, катушки, слизни), головоногие (осьминоги, спруты, кальмары). У головоногих очень сложный мозг, заключенный в хрящевую капсулу; глаза по строению сходны с глазами позвоночных, сложная кровеносная система. По организации головоногие моллюски стоят выше насекомых, их психику нередко сравнивают с психикой млекопитающих.
К типу иглокожих (4000—5000 видов) относят морских звезд, морских ежей, голотурий, морских лилий. Это — радиально-симметричные животные, но их личинки двухсторонне-симметричные. Названная особенность свидетельствует о том, что радиальная симметрия возникла у них вторично в связи с переходом к сидячему или малоподвижному образу жизни,
Пи особенностям эмбрионального развития иглокожие, погонофоры, хордовые резко отличаются от других типов и образуют особую ветвь развития.
Тип погонофоры (см. рис. 35) насчитывает около 100 видов. Эти морские червеобразные животные отличаются удивительной особенностью — наружным пищеварением. Щупальца выделяют в окружающую среду ферменты, расщепление органических веществ происходит вне тела животного, после чего питательные вещества всасываются поверхностью тела.
К типу хордовых (41 000 видов) относят ланцетников, асцидий, круглиротых (миноги), рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. У всех. хотя бы в эмбриональном состоянии, имеется опорная спинная струна — хорда; скелет внутренний. У низших позвоночных (акулы, скаты) он хрящевой, затем костный (от костных рыб и выше). Нервная система имеет вид трубки, расположенной со спинной стороны юла.
Прогрессивный характер эволюции
Из краткого обзора основных типов животного царства виден прогрессивный характер эволюции. Каждый новый тип отличается от предыдущего признаками усложнения организации.
Приведем примеры нескольких принципиальных ароморфозов, способствовавших прогрессивному ходу эволюции на каждом из ее этапов: возникновение многоклеточности, развитие двуслой-ности, а затем и трехслойности клеток, приобретение двухсторонней симметрии, появление сквозной пищеварительной трубки, возникновение кровеносной системы, концентрация органов чувств и нервных элементов на переднем конце тела, возникновение головного мозга, появление скелета, возникновение конечностей и т. д. Хотя следует отметить, что наряду с усложнением организации у некоторых типов (плоские и круглые черви, иглокожие) наблюдаются и признаки упрощения, общей дегенерации, связанной с паразитизмом или малоподвижным образом жизни. Однако основной тенденцией эволюции был морфофизиологический прогресс.