Тип Arthropoda Членистоногие

Тело представителей типа Членистоногих состоит из отдельных

сегментов, несущих парные членистые конечности.

Скелет образован покровной кутикулой, состоящей из хитина. У форм,

ведущих водный образ жизни, хитин пропитан кальциевыми солями и скелет

более прочный.

Количество сегментов тела от 2 до 180, степень сегментации

неодинакова. Сегменты объединяются в комплексы. Конечности состоят из

члеников, иногда ветвящихся. Сегментация тела выражена и в расположении

внутренних органов. Нервная система состоит из парных нервных узлов,

расположенных на брюшной стороне тела в каждом сегменте. Парные узлы

сближаются и сливаются в ганглии, которые соединяются парными нервными

стволами.

Сердечно-сосудистая система почти замкнута. Дыхание осуществляется

посредством жабр, а у наземных форм - трахей. Животные раздельнополые.

Панцирь (наружный покров или скелет) периодически сбрасывается,

т.е. животные линяют. Процесс линьки болезнен и опасен, т.к. животное

становится уязвимым для врагов.

Тип распространен от венда до ныне.

26 Род Азафус (Asaphus) Легко распознается благодаря почти одинаковым

по размерам головному и хвостовому щитам полукруглой или округленно-

треугольной формы, выпуклой грушевидной глабели и глазам, находящимся

на особых возвышениях (у некоторых представителей — на высоких

стебельках). Трилобиты - вымершая группа членистоногих, поэтому особенности их

жизни мы не можем представить достаточно достоверно. Остатки трилобитов

встречаются только в морских отложениях. Большинство трилобитов были

обитателями мелкого моря, ползали по дну или медленно плавали вблизи дна

- были бентосные животные (у них уплощенная форма тела, незащищенная

брюшная сторона). Личинки трилобитов входили в состав планктона и

широко расселялись в древних морях. Остатки трилобитов встречаются в

виде частей панциря, обычно это головные и хвостовые щиты.

трилобитов сокращается и к концу палеозоя они окончательно вымирают. Трилобиты являются древнейшими членистоногими, поэтому их изучение

важно для познания эволюции типа. Остатки трилобитов чаще всего

представляют собой внутренние ядра или отпечатки с панцирем или без него.

Панцирь редко сохраняется целым, он распадается по линиям подвижного

сочленения. Остатки щитов встречаются на поверхности напластования

пород. При препарировании необходимо сохранять внешнюю поверхность

панциря, которая затем исследуется под микроскопом. Свернутые трилобиты

последовательно пришлифовываются. Первые описания и изображения

трилобитов известны с конца 18 века.

28. История развития того или иного вида называется филогенией, история развития отдельной особи - онтогенией. Чарльз Дарвин установил основные закономерности взаимоотношений между филогенией и онтогенией, которые позже немецкий зоолог Э.Геккель сформулировал так: «История развития особи, или онтогения, дает краткое повторение эволюционной истории вида, или филогению». Это соотношение было названо биогенетическим законом. Основные законы исторического развития органического мира, выявленные в процессе палеонтологических исследований, могут быть сформулированы в следующих положениях.

1. Эволюция органического мира - процесс направленного развития от простых форм к все более сложным.

2. Эволюция организмов в целом, как и вообще всякое развитие, - процесс необратимый (принцип Луи Долло).

3. Эволюция в целом, вероятно, монофилетична, т.е. развитие происходило от одного общего корня при все возрастающем расхождении (дивергенции) эволюционирующих ветвей.

4. Историческое развитие органического мира происходит в результате возникновения новых видов на основе индивидуальной изменчивости и вследствие естественного отбора. Эволюционные изменения являются приспособлениями к изменяющимся условиям среды.

5. Эволюция организмов всегда сопровождается дифференциацией частей и органов: первоначально однородные части организма дифференцируются и специализируются на выполнении определенной функции.

6. Биогенетический закон, рассмотренный ранее, устанавливает соотношение между индивидуальным развитием (онтогенезом) и развитием групп (филогенезом).

29. Возраст Земли составляет 4, 54 миллиардов лет. Вопрос происхождения жизни на Земле — один из самых сложных вопросов современного естествознания, на который до настоящего времени нет однозначного ответа.

Существует несколько теорий происхождения жизни на Земле, наиболее известные из которых:

• теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения;
• теория креационизма (или сотворения);
• теория стационарного состояния;
• теория панспермии;
• теория биохимической эволюции (теория А.И. Опарина).

Гипотеза панспермии. Согласно этой гипотезе, предложенной в 1865г. немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррёниусом в 1895 г., жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с мётеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям. Однако до сих пор нет достоверных фактов, подтверждающих внеземное происхождение микроорганизмов, найденных в метеоритах. Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

Креационизм (лат. сгеа — создание). Согласно этой концепции, жизнь и все населяющие Землю виды живых существ являются результатом творческого акта высшего существа в какое-то определенное время. Основные положения креационизма изложены в Библии, в Книге Бытия. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

Теория самопроизвольного зарождения жизни была широко распространена в Древнем мире — Вавилоне, Китае, Древнем Египте и Древней Греции (Аристотель).Ученые верили в то, что живые существа постоянно возникают из неживой материи: черви — из грязи, лягушки — из тины, светлячки — из утренней росы и т.п. Так, известный голландский ученый 17 в. Ван-Гельмонт совершенно серьезно описывал в своем научном трактате опыт, в котором он за 3 недели получил в запертом темном шкафу мышей непосредственно из грязной рубашки и горсти пшеницы. Впервые широко распространенную теорию решился подвергнуть экспериментальной проверке итальянский ученый Франческо Реди (1688). Он поместил несколько кусков мяса в сосуды и часть из них закрыл кисеей. В открытых сосудах на поверхности гниющего мяса появились белые червячки — личинки мух. В сосудах же, прикрытых кисеей, личинки мух отсутствовали. Таким образом Ф. Реди удалось доказать, что личинки мух появляются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных мухами на его поверхность. в связи с этим в 1859 г. французская Академия объявила о присуждении премии тому, кто окончательно решит вопрос о возможности или невозможности самозарождения жизни. Эту премию получил в 1862 г. знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Так же как Спаланцани, он прокипятил питательный бульон в стеклянной колбе, но колба была не обычная, а с горлышком в виде 5-образной трубки. Воздух, а следовательно и «жизненная сила», могли проникать в колбу, но пыль, а вместе с нею и микроорганизмы, присутствующие в воздухе, оседали в нижнем колене 5-образной трубки, и бульон в колбе оставался стерильным (рис. 2.1.1). Однако стоило сломать горло колбы или ополоснуть стерильным бульоном нижнее колено 5-образной трубки, как бульон начинал быстро мутнеть — в нем появлялись микроорганизмы. Таким образом, благодаря работам Луи Пастера теория самозарождения была признана несостоятельной и в научном мире утвердилась теория биогенеза, краткая формулировка которой — «все живое — от живого».

Теория стационарного состояния Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик А. И. Опарин (г.р. 1894). В 1924 г. он опубликовал работы, в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли и рассматривается Опариным как закономерный результат химической эволюции соединений углерода во Вселенной

По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:

1. Возникновение органических веществ.

2. Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.).

3. Возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов.

На первом этапе, около 4 млрд. лет назад, когда Земля была безжизненной, на ней происходили абиотический синтез углеродистых соединений. Для этого периода эволюции Земли были характерны многочисленные вулканические извержения с выбросом огромного количества раскаленной лавы. По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, конденсировались и обрушивались на Землю ливнями, образуя огромные водные пространства. Поскольку поверхность Земли оставалась все-таки горячей, вода испарялась, а затем, охлаждаясь в верхних слоях атмосферы, вновь выпадала на поверхность планеты. Эти процессы продолжались многие миллионы лет. Таким образом в водах первичного океана были растворены различные соли. Кроме того, в него попадали и органические соединения: сахара, аминокислоты, азотистые основания, органические кислоты и т.п., непрерывно образующиеся в атмосфере под действием ультрафиолетового излучения, высокой температуры и активной вулканической деятельности.

На втором этапе, стало возможным образование сложных органических соединений — биополимеров и нуклеотидов, которые, постепенно объединяясь и усложняясь, превращались в протобионтов (доклеточные предки живых организмов). Итогом эволюции сложных органических веществ стало появление коацерватов.

Коацерваты — это комплексы коллоидных частиц. В результате внутреннее строение коацерватов менялось, что вело или к их распаду, или к накоплению веществ, т.е. к росту и изменению химического состава, повышающего их устойчивость в постоянно меняющихся условиях.

На третьем этапе, как предполагал Опарин, начал действовать естественный отбор. В массе коацерватных капель происходил отбор коацерватов, наиболее устойчивых к данным условиям среды. Процесс отбора шел в течение многих миллионов лет, в результате чего сохранилась только малая часть коацерватов. По сути дела, на этой стадии коацерваты превратились в простейшие живые организмы.

31. Hemichordata. Известно около 100 современных видов. Все они обитают в морях, где ведут роющий или прикрепленный образ жизни; часть полухордовых образует колонии. Среди ископаемых форм (граптолиты) были нередки свободноплавающие колонии.

Для гемихордовых характерны следующие особенности.

1. Это двусторонне-симметричные животные, состоящие из трех сегментов. Соответственно тело их делится на три отдела - хоботок (головной щит), воротничок и туловище.

3. Наличие парных жаберных щелей, через которые кишечник сообщается с внешней средой.

4. Нервная система

5. Кровеносная система в основном состоит из продольных спинного и брюшного сосудов.

6. Гемихордовые раздельнополы. Половые железы развиваются в туловище.

Класс Граптолиты — Graptholites - вымерший класс животных, промежуточных между беспозвоночными и хордовыми животными, обитающие со среднегокембрийского. А вымирать они начали уже в силурийском периоде. Среди граптолитов встречались как прикреплённые, так и плавающие (планктонные) формы, но все они были колониальными животными. К плавательному пузырю, который редко сохраняется в ископаемом состоянии, прикреплялись длинные нити, на которых сидели домики, состоявшие из хитиноподобного вещества.

32. Представители хордовых встречаются во всех основных средах жизни: в воде, на поверхности суши, в толще почвы, в воздухе. Географически они распространены по всему земному шару. Общее число видов современных хордовых равно примерно 40 тыс. В тип Хордовые входят бесчерепные (ланцетники), круглоротые (миноги и миксины), рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

Конодонты — вымерший класс животных типа хордовых. До начала 1980-х годов были известны только по микроскопическим (0, 1—1 мм) окаменелостям зубовидных скелетных остатков, обнаруживавшимся в морских осадках различного геологического. Благодаря быстрому эволюционному изменению морфологии зубных элементов конодонтов они широко используются для биостратиграфии и целей геологического картирования. По одиннадцати известным полным окаменелым отпечаткам конодонтоносителей можно сделать вывод, что они по внешнему виду напоминали угрей. Их ротовой аппарат состоял из 15 ил 19 элементов и радикально отличался от челюстей современных животных. Форма элементов — зубовидная, гребенчатая, листообразная; состав — фосфат кальция. Среди конодонтоносителей были как совсем крошечные (длиной около 1 см), так и гигантские (например, Promissum, длина которого достигала 40 см). В настоящее время палеонтологи сходятся во мнении, что для конодонтоносителей характерно наличие больших глаз, плавников с плавниковыми лучами. По мнению исследователей, «зубы» некоторых конодонтов представляли собой подобие фильтровальных аппаратов, при помощи которых планктон отфильтровывался из воды и отправлялся в глотку. Другие зубы, исходя из их строения, по их мнению, предназначались для того, чтобы «хватать и разрывать плоть». Сохранившиеся отпечатки мускулатуры позволяют предположить, что некоторые были умелыми пловцами, неспособными к стремительным броскам. На территории России конодонтовые элементы впервые были обнаружены в 1971 году в разрезах Южного Приморья. Благодаря исследованию конодонтов с применением микропалеонтологического метода был установлен триасовый возраст многих кремнистых, вулканогенно-кремнистых толщ.

33. Мшанки (Bryozoa) колониальные животные, известные с Ордовика и до сих пор существующие в водах различной солености. Колонии мшанок состоят из крошечных существ – зооидов, размеры колоний до 10 сантиметров, размеры отдельных зооидов – менее 1 мм. Зооиды подразделяются на автозооидов, - обычный состав колонии и гетерозооидов, выполняющих какие-то специфические функции – размножения, защиты, крепления и т.д. Мшанок считают родственниками брахиопод, но " выбравшими" иной эволюционный путь. Брахиоподы стали крупными одиночными животными с раковиной для защиты от хищников, а мшанки пошли по колониальному пути. Колонии мшанок бывают различной формы – кустистой, округлой, сетчатой. В Московском регионе они в изобилии встречаются в Гжельском карьере, в районе стратотипа гжельского яруса каменноугольного периода. Там попадаются кустистые колонии, иногда довольно крупные. В морене (ледниковых отложениях) на территории Москвы иногда встречаются замещенные кремнем сетчатые колонии мшанок. Известно порядка 5000 видов мшанок, в пресных водах — около 50 видов. В России — около 620 видов. Мшанки широко распространены в пресных водоёмах и морях, где встречаются от полосы прилива до глубины 200—300 м (редко до 8200 м). Подавляющее большинство видов — колониальные и сидячие; некоторые колонии способны передвигаться, а вид Monobryozoon ambulans вообще не образует колоний. Колонии мшанок можно обнаружить на песке, камнях, раковинах, водорослях и даже на рыбах; некоторыми (их более 125 видов) обрастают днища кораблей. Те мшанки, у которых стенки колонии пропитаны кальцием, принимают участие в образовании рифов. Питаются мшанки микроорганизмами, включая диатомовые водоросли; в свою очередь служат кормом для морских ежей и рыб.

34. Кольчатые черви или аннелиды - примитивные живые организмы, считающиеся предками членистоногих и моллюсков. Существуют с кембрия по настоящее время. Их тело состоит из множества сегментов - колец, в каждом из которых содержится практически полный набор внутренних органов.
Обитают кольчатые черви как в водной, так и в воздушной среде. В воде они обитают на различных глубинах, вплоть до ультраабиссали. Могут строить жилища - роговые, хитиновые или известковые трубки. В ископаемом состоянии сохраняются или эти трубки, или следы ползания и выедания осадка. Жилища-трубки кольчатых червей часто встречаются в ископаемом состоянии на рострах белемнитов, раковинах аммонитов и брахиопод. В юрских отложениях центральной России чаще всего встречаются остатки жилищ кольчатых червей из семейства серпулид (Serpulidae). Форма тела кольчатых червей обычно вытянутая, слегка уплощенная. Органы чувств развиты у кольчатых червей в различной степени. У почвенных дождевых червей глаза и щупальца отсутствуют, но у них в коже заложены многочисленные чувствующие клетки и нервные окончания. У морских многощетинковых червей, живущих на дне или плавающих в толще воды, хорошо развиты глаза и щупальца. Многие кольчатые черви дышат через покровы тела. Кровеносная система у подавляющего большинства кольчатых червей замкнутая, т. е. кровь у них движется по сосудам, не выливаясь в полость тела.

35. Тип археоциаты включает исключительно вымершие кембрийские одиночные и колониальные организмы, имевшие известковый скелет. средние размеры составляют 1–3 см. Среди археоциат выделяют одностенные и двустенные формы. У двустенных археоциат пространство между двумя стенками – заполнено различными скелетными образованиями. Вертикальные элементы представлены– септами или, горизонтальные –днищами.

Археоциаты вели прикрепленный образ жизни, прирастая к субстрату. При нормальной солености, достаточно высокой температуре, глубине в пределах 20–30 м археоциаты строили рифы. Массовые поселения археоциат образуют археоциатовые известняки. Эти известняки часто в результате перекристаллизации мраморируются и часто окрашиваются в различные тона, что дает возможность их использовать, как строительный и отделочный материал.

Археоциаты известны с начала раннего кембрия. Археоциаты имеют чрезвычайно важное значение для отложений нижнего кембрия (Сибирь, Монголия, Австралия, С. Америка).