Царству Животные присущ ряд отличительных признаков: 1. Гетеротрофный тип питания. У большинства голозойное, у некоторых осмотрофное, фаго- и пиноцитоз. Некоторые миксотрофы (эвглена зелёная). 2. Специфические черты в организации животной клетки: не имеет клеточной стенки (поэтому может принимать различную форму), система вакуолей не развита, имеются центриоли, многие клетки снабжены ресничками или жгутиками, основное запасное вещество — гликоген. 3. Четыре типа тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. 4. В основном подвижный образ жизни, что связано с развитием опорнодвигательной и нервной систем. 5. Имеются экскреторные органы и выделяются азотсодержащие продукты жизнедеятельности (аммиак, мочевина, мочевая кислота и др.). 6. Для высших характерны сложные поведенческие реакции. Высокоорганизованные формы способны осуществлять процессы высшей нервной деятельности. 7. У большинства имеются нервная и гуморальная системы регуляции (у растений только гуморальная). 8. Имеется защитная (иммунная) система. 9. Рост диффузный (то есть рост всей поверхности, а не за счёт определённых ростовых точек) и ограниченный. 10. Жизненные циклы проще, чем у растений. Гаплоидная стадия представлена только гаметами (за исключением споровиков и фораминифер). Редукционное деление осуществляется непосредственно в процессе гаметогенеза. Систематика. Царство Животные делят на два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные. Подцарство Одноклеточные включает типы: Саркомастигофора (классы Саркодовые и Жгутиконосцы), Инфузории (класс Ресничные инфузории), Апикомплекса (класс Споровики). Подцарство Многоклеточные включает типы: Кишечнополостные (классы Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы), Плоские черви (классы Сосальщики, Ленточные черви, Ресничные черви), Круглые черви (класс Собственно круглые черви, или Нематоды), Кольчатые черви (классы Малощетинковые, Многощетинковые и Пиявки), Моллюски (классы Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие), Членистоногие (классы Ракообразные, Паукообразные и Насекомые), Хордовые. Тип Хордовые делят на три подтипа: Оболочники (класс Асцидии), Бесчерепные (класс Ланцетники), Позвоночные (классы Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные (Амфибии), Пресмыкающиеся (Рептилии), Птицы, Млекопитающие). Подцарство простейшие (одноклеточные) Общая характеристика К подцарству Простейшие относят одноклеточные организмы. Известно более 30 тыс. видов простейших. Среды обитания: водная, почвенная, организменная. Простейшие обитают в самых различных средах: пресных и солёных водах, почве, в теле других организмов. Обязательное условие жизни простейших — наличие жидкой среды (вода, влага почвы, кровь, тканевая жидкость). Образ жизни: паразитические и свободноживущие. Некоторые виды способны образовывать колонии, однако клетки в них независимы друг от друга. В процессе эволюции, видимо, колониальные формы были переходным этапом от одноклеточных к многоклеточным. Систематика. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) включает типы: Саркомастигофора (класс Корненожки, или Саркодовые, и класс Жгутиконосцы), Инфузории (класс Ресничные инфузории), Апикомплекса (класс Споровики). Строение. Тело простейших состоит из одной клетки. Размеры клеток колеблются от 1–2 мкм до 2–3 см. Строение клеток простейших типично для эукариот. Они имеют оболочку, цитоплазму и одно или несколько ядер. Покровы тела состоят из цитоплазматической мембраны и пелликулы — плотной эластичной оболочки. Некоторые амёбы имеют наружный скелет в виде раковины. Цитоплазма включает эктоплазму (наружный однородный слой) и эндоплазму (внутренний — зернистый). В эндоплазме содержатся включения и все основные органоиды клетки — органоиды общего назначения (митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, рибосомы, лизосомы и т. д.). Кроме того, у простейших имеются органоиды специального назначения: движения (жгутики, ложноножки, реснички); пищеварения (пищеварительная вакуоль, цитостом — клеточный рот, цитофарингс — клеточная глотка, порошица); выделения (сократительная вакуоль, приводящие каналы); защиты (трихоцисты); светочувствительные глазки. Движение одноклеточных происходит несколькими способами. Корненожки передвигаются при помощи ложноножек (псевдоподий) — временных выростов цитоплазмы, в которые перетекает часть цитоплазмы. Жгутиконосцы и инфузории передвигаются благодаря вращению жгутиков и колебательных движений ресничек. Питание. Большинство простейших имеют гетеротрофный тип питания. Они используют готовые органические вещества. Для некоторых видов (эвглена зелёная) характерен миксотрофный (смешанный) тип питания, поскольку на свету они способны к фотосинтезу, а в темноте питаются готовыми органическими веществами. Гетеротрофный тип питания может осуществляться разными способами. При фагоцитозе и пиноцитозе (захват пищевых частиц или капелек жидкости при помощи ложноножек), а также голозойном способе питания (поступление пищевых частиц через клеточный рот) происходит переваривание пищи в пищеварительных вакуолях. Так питаются корненожки, инфузории и некоторые жгутиконосцы. При осмотическом способе питания происходит всасывание растворённых питательных веществ из воды всей поверхностью тела. Это характерно для жгутиконосцев и споровиков. Выделение. Жидкие продукты обмена и избыток воды у пресноводных простейших выделяются через сократительные вакуоли. Морские и паразитические одноклеточные обитают в изотонической среде, сократительных вакуолей не имеют, а выделение происходит всей поверхностью клетки. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Газообмену способствует постоянный приток в организм простейшего воды, содержащей кислород, и её удаление вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль. Раздражимость проявляется в форме таксисов. Таксис — это движение к раздражителю (положительный таксис) или от него (отрицательный таксис). В зависимости от природы действующего фактора различают фототаксисы (раздражителем является свет), хемотаксисы (раздражителем являются химические вещества) и термотаксисы (раздражителем является температура). Образование цисты (инцистирование) происходит в неблагоприятных условиях (например, при недостатке влаги). При инцистировании клетка теряет органоиды движения, обезвоживается и покрывается толстой защитной оболочкой. Размножение осуществляется бесполым путём: деление клетки надвое, шизогония (множественное деление), спорогония (множественное деление, заканчивающееся образованием спор), почкование. Для жизненного цикла многих простейших характерно чередование бесполого размножения и полового процесса (конъюгация или копуляция). При конъюгации между двумя клетками происходит обмен частями генеративного ядра. При копуляции клетки простейших преобразуются в гаметы, после чего происходит их слияние. Половой процесс не сопровождается увеличением численности особей, поэтому не совсем правильно его отождествлять с половым размножением. Значение. Простейшие участвуют в почвообразовании; обеспечивают биологическую очистку водоёмов; являются пищей для многих водных животных; образуют осадочные породы — источник сырья для промышленности; являются возбудителями паразитарных заболеваний человека и животных. Тип Саркомастигофоры Класс Корненожки (Саркодовые) Характерные признаки класса Корненожки: одно ядро; непостоянная форма тела; отсутствие пелликулы; органоиды движения — ложноножки; тип питания — гетеротрофный; способ питания: фагоцитоз и пиноцитоз; размножение бесполое — деление клетки надвое. Представители класса Корненожки: амёба обыкновенная (пресноводная); фораминиферы и радиолярии (морские); амёба ротовая, амеба кишечная и амёба дизентерийная (паразитические). Амёба обыкновенная. Обитает в пресных водоёмах. Свободноживущая. Размер около 0,5 мм. Форма тела непостоянна Строение: цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, ядро, пищеварительные вакуоли, сократительная вакуоль. Передвигается с помощью ложноножек (псевдоподий). Питается одноклеточными организмами (бактериями, водорослями, простейшими) путём фагои пиноцитоза. При этом образуются пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки выделяются в любой части тела. Продукты метаболизма и избыток воды удаляются через сократительную вакуоль. Дышит растворённым в воде кислородом всей поверхностью тела. Размножается только делением надвое. При неблагоприятных условиях образует цисту. Фораминиферы имеют известковую раковину до 3 см. Отмирая, они образуют осадочные породы, месторождения известняка. Радиолярии (лучевики) имеют раковину из кремнезёма. Они образуют осадочные породы, которые используются в производстве наждачной бумаги и абразивных кругов. Амёба ротовая, амёба кишечная, амёба дизентерийная — паразитические амебы, вызывают заболевания животных и человека. Класс Жгутиконосцы Характерные признаки класса Жгутиконосцы: одно ядро; постоянная форма тела; пелликула; органоиды движения — жгутики; тип питания: гетеротрофный, миксотрофный; способ питания: осмотический, голозойный; размножение: бесполое (продольное деление клетки надвое) и половой процесс — копуляция. Представители класса Жгутиконосцы: эвглена зелёная (свободноживущая), вольвокс и гониум (колониальные), трипаносомы, лейшмании, лямблии (паразитические). Эвглена зелёная. Обитает в пресных водоёмах со стоячей водой, свободноживущая, размером около 0,06 мм. Форма тела постоянна. Строение: веретеновидная клетка, имеет жгутик, цитоплазму, ядро, сократительную вакуоль, светочувствительный глазок (стигму), хлоропласты и бесцветные пластиды. Передвигается с помощью жгутика. Способна к миксотрофному питанию. Размножается продольным делением надвое. При неблагоприятных условиях образует цисту. Вольвокс состоит из нескольких сотен клеток, погружённых в студенистое вещество. Характерна начальная специализация клеток и разделение их функций. Трипаносомы вызывают африканскую сонную болезнь, лейшмании вызывают лейшманиоз, лямблии вызывают лямблиоз. Для паразитических жгутиконосцев характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений и сменой хозяев. Тип Инфузории Класс Ресничные инфузории Характерные признаки класса Ресничные инфузории: два ядра; органоиды движения — реснички; постоянная форма тела; пелликула; две сократительные вакуоли и приводящие каналы; органоиды защиты — трихоцисты; тип питания — гетеротрофный; способ питания: осмотический или голозойный; размножение: бесполое (поперечное деление клетки надвое), половой процесс (конъюгация); инцистирование. Представители класса Ресничные инфузории: инфузория-туфелька (свободноживущая), балантидий (паразит). Инфузория-туфелька. Обитает в пресных водоёмах, свободноживущий организм, размером 0,1–0,3 мм. Характерна постоянная форма тела в виде подошвы туфли. Строение: тело покрыто ресничками (обеспечивают движение), имеет плотную наружную оболочку, цитоплазму, сократительные вакуоли (две с приводящими канальцами), пищеварительные вакуоли, два ядра. Большое ядро (макронуклеус) отвечает за жизнедеятельность клетки, малое ядро (микронуклеус) — за половое размножение. Между ресничками имеются трихоцисты — органоиды защиты и нападения. У инфузории есть клеточный рот (цитостом), ведущий в клеточную глотку (цитофарингс), от которой отшнуровываются пищеварительные вакуоли. Они движутся к постоянному месту удаления остатков непереваренной пищи (порошице). Бесполое размножение осуществляется путем поперечного деления клетки надвое, половой процесс — путём конъюгации. Балантидий — представитель паразитических инфузорий, является возбудителем балантидиаза. Тип Апикомплекса Класс Споровики Характерные признаки класса Споровики: внутриклеточные паразиты; отсутствуют органоиды движения; отсутствуют пищеварительные и сократительные вакуоли; форма тела постоянная; одно ядро; тип питания — гетеротрофный; способ питания — осмотический; размножение: бесполое (спорогония, шизогония), есть половой процесс (копуляция); сложный цикл развития. Представители класса Споровики: малярийный плазмодий (возбудитель малярии), токсоплазма (возбудитель токсоплазмоза). Все споровики — паразиты животных и человека; вызывают тяжёлые заболевания. Малярийный плазмодий имеет сложный жизненный цикл со сменой хозяев. Бесполое размножение осуществляется в теле человека, а половой процесс — в малярийном комаре. Шизонты (бесполое поколение) попадают в кровь человека при укусе заражённым комаром, из крови они проникают в клетки печени, где начинают активно расти и размножаться путём шизогонии (множественного деления). После нескольких делений плазмодии возвращаются в кровь и проникают в эритроциты. Здесь они снова размножаются множественным делением. После каждого цикла шизогонии шизонты выходят в кровь, при этом эритроцит лопается, и в кровь выбрасываются токсические вещества — продукты жизнедеятельности плазмодия. Именно эти токсины обусловливают клинические проявления малярии. После нескольких циклов шизогонии в эритроцитах плазмодии перестают делиться. Они преобразуются в гаметоциты (половое поколение), которые позднее образуют гаметы. Гаметоциты попадают в комара во время укуса. В комаре гаметоциты выходят из эритроцитов и превращаются в гаметы. В полости кишечника комара гаметы попарно сливаются, образуя зиготу. Она проникает в гемолимфу комара, где активно питается и делится шизогонией. Образовавшиеся шизонты из гемолимфы мигрируют в слюнные железы комара. Оттуда они снова попадают в кровь человека. Таким образом, малярийный плазмодий разрушает эритроциты человека, вызывая малярию. Диагноз малярии ставят при нахождении малярийных плазмодиев в крови. Профилактика заключается в уничтожении мест обитания малярийных комаров. Тип кишенчнополостные Общая характеристика Известно около 9 тыс. видов кишечнополостных. Среда обитания — водная (морские водоёмы за исключением нескольких пресноводных видов). Образ жизни — свободноживущие: свободноплавающие или прикреплённые формы. Систематика. Тип Кишечнополостные включает классы: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы. Строение. Для большинства кишечнополостных характерны две жизненные формы: прикреплённый полип и свободноплавающая медуза. У многих обе формы чередуются в течение жизненного цикла (полипы — бесполое поколение, медузы — половое). Полип (прикреплённая форма) имеет вид вытянутого мешка, имеющего отверстие — рот, который окружён щупальцами и ведёт в гастральную (кишечную) полость. Задний конец тела (подошва) фиксируется к субстрату. Прикреплённые формы могут быть как одиночные (гидра), так и колониальные (коралловые полипы). Медуза (плавающая форма) имеет форму колокола, зонтика или блюдца, под сводом которого расположен рот, окружённый ротовыми лопастями. По краю купола располагаются щупальца. Плавающие формы всегда одиночные. Размеры тела от 1 мм до 2 м. Кишечнополостные имеют лучистый (радиальный) тип симметрии, то есть через тело можно провести несколько плоскостей симметрии. Это двухслойные животные — их развитие происходит из двух зародышевых листков. Тело образовано двумя слоями клеток: наружным — эктодерма и внутренним — энтодерма. Между ними находится слой межклеточного студенистого вещества — мезоглея (у медуз и гидроидных полипов) или опорная пластинка, выполняющая функцию внутреннего скелета (у коралловых полипов). Коралловые полипы и колониальные гидроидные, кроме того, имеют наружный известковый или роговой скелет. Клетки эктодермы и энтодермы дифференцированы по выполняемым функциям. Клетки эктодермы. Эктодерма включает эпителиально-мускульные, стрекательные, нервные, промежуточные и половые клетки. Клетки энтодермы. Энтодерма включает эпителиально-мускульные, железистые, нервные и половые клетки. Эпителиально-мускульные клетки выстилают гастральную полость, имеют 2–5 жгутиков, мышечные волокна (располагаются перпендикулярно продольной оси тела), способны образовывать ложноножки. Обеспечивают движение воды в гастральной полости и внутриклеточное пищеварение. Железистые клетки вырабатывают и выделяют в кишечную полость пищеварительные ферменты, обеспечивая полостное пищеварение. Нервные клетки аналогичны нервным клеткам эктодермы. Половые (у сцифомедуз) аналогичны половым клеткам эктодермы. Движение осуществляется за счёт сокращения мышечных волокон эпителиальномускульных клеток наружного и внутреннего слоёв тела. Сокращение продольных мышечных волокон клеток эктодермы приводит к укорочению тела и щупалец, сокращение поперечных волокон клеток энтодермы вытягивает тело в длину. У прикреплённых форм наиболее подвижны щупальца. Одиночные полипы (гидра) передвигаются «кувырканием», медузы — реактивным способом. Раздражимость возможна благодаря примитивной нервной системе диффузного типа и осуществляется в виде элементарных рефлексов. Например, в ответ на укол иглой все тело гидры сжимается. Прикреплённые формы кишечнополостных не имеют развитых органов чувств, за исключением осязания. У подвижных форм есть органы зрения (глаза) и равновесия (статоцисты — мешочки с камешками из углекислой извести внутри). Пищеварение. Большинство кишечнополостных активно захватывают пищу щупальцами. Для нападения используют стрекательные клетки, которые парализуют жертву. Пища через рот попадает в пищеварительную (гастральную) полость, где и происходит её переваривание. Различают два вида пищеварения: внутриклеточное и полостное. Внутриклеточное пищеварение осуществляется эпителиально-мускульными клетками энтодермы, захватывающими пищевые частицы путём эндоцитоза. Полостное пищеварение возможно благодаря ферментам, выделяемым в гастральную полость железистыми клетками. Непереваренные остатки из клеток выбрасываются в полость, откуда током воды удаляются через рот. Дыхание и выделение продуктов обмена осуществляется всей поверхностью тела. Регенерация — восстановление утраченных или повреждённых частей тела. Возможна благодаря размножению и дифференцировке промежуточных клеток. Размножение. Большинство раздельнополые. Некоторые гидроидные — гермафродиты — имеют и яичники, и семенники. Характерно чередование бесполого и полового размножения. Бесполое размножение осуществляется путём почкования или стробиляции. Почкование — размножение путём образования на материнском организме почки — выроста, из которого образуется новая особь. Стробиляция — размножение путём множественных поперечных делений полипа на несколько частей. У примитивных гидроидных оплодотворение яйцеклетки происходит на материнском организме. Развитие прямое. У медуз и морских гидроидных половые клетки выделяются в воду, где и происходит оплодотворение. Развитие с метаморфозом, личинка — планула. Происхождение и ароморфозы. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: дифференцировка клеток и образование тканей, нервная система диффузного типа, полостное пищеварение. Значение. Кишечнополостные являются важным звеном в цепях питания морских животных, способствуют очищению воды (биологические фильтраторы). Некоторые виды медуз ядовитые (цианея, крестовичок), некоторых используют в пищу. Коралловые полипы формируют уникальные экологические системы коралловых рифов. В то же время коралловые рифы и острова (атоллы) затрудняют судоходство. Из скелетов коралловых полипов формируются месторождения известняка, используемого в строительстве. Класс Гидроидные Жизненные формы — полипная (пресноводная гидра) или полипная и кратковременная медузная (обелия). Пресноводная гидра. Среда обитания — пресные водоёмы. Свободноживущая, прикреплённая. Длина тела около 1 см. Тело состоит из мешкообразного туловища, подошвы и щупалец. Прикрепляется к субстрату подошвой. Тело двухслойно. Рот окружён щупальцами (5–12), которые служат для захвата пищи. Клетки эктодермы: эпителиально-мускульные, нервные, стрекательные, промежуточные, половые. Клетки энтодермы: эпителиально-мускульные, железистые и нервные. С помощью эпителиальномускульных клеток организм способен совершать движение. Стрекательные клетки служат для защиты и нападения. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Нервная система диффузного типа, состоит из разбросанных по всему телу нервных клеток. Развито осязание. Гастральная полость не имеет перегородок и каналов. Бесполое размножение (почкование) происходит летом. Половое размножение происходит осенью. В эктодерме формируются половые железы, где образуются гаметы (сперматозоиды со жгутиками и амебоидная яйцеклетка), оплодотворение происходит на теле материнской гидры. Медузоидная форма отсутствует. Развитие прямое. Гидроидные полипы (обелия). Характерно чередование бесполого и полового поколений (метагенез). Бесполое поколение (полипы) образует колонии в виде дерева или кустика. Половое поколение — гидроидные медузы — образуются путём почкования как части колонии, в дальнейшем отделяются от неё и ведут свободный образ жизни. Размножение у гидроидных медуз половое. Осеменение наружное (половые клетки выделяются в воду). Развитие с метаморфозом (личинка — планула). Класс Сцифоидные Сцифоидные медузы (корнерот, цианея, гонионема). Обитают только в морях. Стадия медузы преобладает над стадией полипа. Медуза напоминает перевёрнутый и сильно сплющенный полип. Содержимое медузы представлено сильно развитой мезоглеей (содержит до 98% воды). По краю зонтика имеется скопление нервных клеток в виде ганглиев. Органы чувств: равновесия — статоцисты, зрения — глаза. Кишечная полость представлена системой сообщающихся каналов (4 радиальных и 1 кольцевой). Передвижение медуз в воде осуществляется по реактивному принципу за счёт выталкивания воды из-под купола при сокращении стенок зонтика. Раздельнополы. Характерно чередование поколений. Размножение полипа происходит стробиляцией — упорядоченным поперечным делением полипа на несколько частей. Половые клетки образуются в энтодерме. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается личинка. После прикрепления к субстрату из неё развивается полип. Подрастая, полип начинает отпочковывать молодых медуз. Класс Коралловые полипы Коралловые полипы (актиния, роговой коралл, красный коралл). Существуют только в виде полипа. Обитают на мелководьях тропических морей. Встречаются одиночные (редко) и колониальные формы. Рот окружён либо восемью щупальцами (восьмилучевые кораллы), либо числом щупальцев, кратным шести (шестилучевые кораллы). Имеют наружный известковый или роговой скелет, образующийся из эктодермы, или внутренний скелет, образующийся в мезоглее. В цикле развития отсутствует медузоидная форма и чередование поколений. Размножение бесполое (почкование) и половое. Раздельнополые, половые клетки образуются в энтодерме. Развитие прямое или с метаморфозом (личинка — планула). Известковые скелеты колониальных форм образуют рифы и океанические острова.
