3.4.13. Позвоночные животные. Рыбы. Земноводные. Пресмыкающиеся

Тип хордовых объединяет более высокоорганизованных животных, весьма разнообразных по внешнему виду, образу жиз­ни и условиям обитания. Подтип позвоночных, включаю­щий класс рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, характеризуется наличием внут­реннего осевого скелета, двусторонней симметрией тела, двумя парами конечностей, замкнутой кровеносной системой, сложно устроенной нервной системой, высоким развитием органов чувств и сложной психической деятельностью.

Подтип позвоночных — самый молодой из известных подтипов хордовых животных (кроме него есть подтип бесчерепных и личинкохордовых), насчитывающий всего около 40 тыс. видов. Сложный организм этих животных позволяет им улавливать и распознавать тончайшие запахи (собаки), малейшее изменение температуры (рыбы), иметь острое зрение (птицы); у многих имеются сложные тепловые, звуковые, химические, гидродинами­ческие «приемники» и «антенны» (дельфины, летучие мыши, ме­дузы, электрические угри и скаты).

Класс рыб — это постоянно живущие в воде позвоночные животные, дышащие жабрами и передвигающиеся с помощью плавников. Наиболее примитивны животные подкласса хрящевых рыб (акулы, скаты), которые имеют хрящевой скелет, жаберные отверстия, самостоятельно открывающиеся на поверх­ности тела. Плавательного пузыря у них нет, парные плавники расположены горизонтально. Хозяйственного значения они не имеют.

Подкласс костных рыб включает подавляющее боль­шинство видов рыб. Под влиянием различных условий внешней среды форма рыб чрезвычайно разнообразна. Они отличаются внешним и внутренним строением, характером питания, повад­ками. Однако в связи с обитанием в воде у рыб имеются общие признаки: обтекаемая форма тела, жаберное дыхание, плавники как органы передвижения, выделение кожными покровами слизи и т.д. Тело рыб расчленяется на голову, туловище, хвост. Рот образован хватательными челюстями с зубами на них. Жабры располагаются на жаберных дугах, жаберная полость прикрыта жаберной крышкой. Скелет состоит из костной ткани, тело по­крыто костной чешуей. Кишечник слабо дифференцирован на от­делы. Сердце состоит из предсердия и желудочка, рыбы имеют один круг кровообращения. Мозг невелик и устроен примитивно; при удалении среднего мозга у рыб наступают слепота и нару­шение сложных движений. Кроме органов зрения — глаз; обоня­ния — носовых ямок; осязания — усиков; слуха и равновесия — внутреннего уха, многим рыбам помогают в общении звуки. У рыб есть орган восприятия движения воды — боковая линия.

По образу жизни различают рыб, которые держатся в открытом море (сельди, сардины, тунцы), придонных и донных (треска, камбала, бычки), глубоководных (боль­шерот, крысохвост, лучеперая рыба). По отношению к составу воды отличают морских (сельдь, треска), пресноводных (щука, плотва, карп) и проходных (лососи, осетры), которые переходят из морской среды в пресноводную и обратно.

Полового созревания рыбы достигают в возрасте нескольких месяцев, многие нерестятся ежегодно, некоторые раз в жизни (лососи, бычки). По способам размножения выделяют икромечущих (лещ, треска) и живородящих (морской окунь, гамбузия, гуппи). Развитие икры длится от нескольких часов (аквариумные рыбы) до нескольких недель (треска, камбала) и даже месяцев (лосось).

Продолжительность жизни большинства рыб значительна — 15—20 лет, карпы могут жить свыше 100 лет, щуки почти до 300 лет.

Многие виды рыб зимой прекращают питание, не растут; это заметно по чешуе (по более темным зимним кольцам можно определить возраст рыбы).

Миграции (перемещения) для рыб составляют закономерную часть жизненного цикла (морские и пресноводные для поиска пищи, нереста, проходные для нереста).

Рыбы служат продуктом питания — наибольшее значение в мировом промысле имеют сельдевые и тресковые рыбы, источником для получения лекарства (рыбий жир), отходы от рыб используются на корм скоту (костная мука), для изготовления клея, технического жира и т.д.

Класс земноводных, амфибий, к которым относятся лягушки, жабы, тритоны, саламандры, представлен наиболее примитивными наземными позвоночными. Земноводные являются промежуточным звеном между рыбами и пресмыкающимися, поэтому водная среда продолжает оставаться для них необходимым условием существования а первых этапах жизни (личинки развиваются в воде). Взрослые к обитанию на суше приспособлены тоже слабо. Легкие у земноводных развиты недостаточно, поэтому они дышат всей кожей. Трехкамерное сердце не обеспечивает разделения крови, по артериям течет смешанная кровь. Передвижение лягушек скачками приводит к развитию мускулатуры конечностей. У земноводных сильно развит передний отдел головного мозга, что позволяет им иметь более сложное поведение, чем у рыб.

Переход в наземную среду усложнил органы чувств: глаза у земноводных устроены сложнее и имеют веки, защищающие их от высыхания и загрязнения; появилось среднее ухо; орган обо­няния представлен обонятельными капсулами, которые сообща­ются с внешней средой при помощи ноздрей. Кожа амфибий, способная реагировать на различные раздражители (болевые, механические, температурные), обильно снабжена различными желе­зами, которые выделяют слизь, увлажняя кожу; ядовитые желе­зы защищают от хищников. Биологические отличия связаны в ос­новном со средой обитания. Те виды, которые живут в водной среде (тритон, аксолотль, озерная и прудовая лягушки), имеют более примитивную организацию, чем наземные (травяная ля­гушка, жаба, квакша). Если первые ведут дневной образ жизни, то вторые в основном ночной. Земноводные питаются животной пищей, поэтому они обладают большей энергией при коротком периоде активности. Наиболее благоприятные условия обитания для земноводных — влажные тропики, где в основном они и оби­тают. Меньше их в средних широтах, а на севере и юге нет совсем.

Лягушки и особенно жабы имеют большое значение, уничто­жая вредных беспозвоночных (мух, комаров, жуков, улиток и др.). Лягушек используют для научных и учебных целей.

Класс пресмыкающихся (рептилии), к которым отно­сят черепах, крокодилов, ящериц, змей, характеризуется рядом особенностей, которые позволяют им гораздо шире расселиться по суше. Пресмыкающиеся относятся к наиболее примитивным высшим позвоночным. Они приспособлены к наземно-воздушному образу жизни лучше, чем земноводные. Кожа у пресмыкаю­щихся надежно защищена от высыхания и обычно покрыта рого­выми образованиями (чешуя, щитки и т.д.). Размножение про­исходит только на суше (откладывают яйца и живорождение). Дыхание почти исключительно легочное; легкие имеют довольно сложное строение, отчетливо выражены трахея и бронхи. Серд­це и артериальные сосуды у пресмыкающихся более совершенны, но кровь продолжает смешиваться, так как перегородка в сердце неполная. Органы выделения устроены более сложно (появляют­ся почки), что связано с тем, что обмен веществ происходить че­рез кожу, как у земноводных, не может. Хорошо развит скелет, который позволяет защищать мозг (череп в основном костный) и внутренние органы (грудная клетка). У большинства предста­вителей четко обособлена шея, значительно укрепились конечно­сти. Более сложная организация нервной системы и совершенные органы чувств позволяют пресмыкающимся гораздо лучше приспособиться к различным условиям существования (в воде, лесу, на болотах, в пустыне, почве и т.д.), чем земноводным.

Однако, если ведущим фактором, влияющим на жизнь земноводных, является влажность, то для пресмыкающихся - это температура. Они не имеют постоянной температуры тела, поэтому они чувствительны к колебаниям температуры воздуха. Там, где это колебание выражено слабо, обитает больше пресмыкающихся (по мере движения к северу и к югу от экватора количество их уменьшается). В умеренном к

В основном пресмыкающиеся питаются животной пищей, по­этому у многих хорошо развиты зубы (у ящериц — мелкие для схватывания, у змей — ядовитые и хватательные, у крокодилов зубы могут не только вонзаться в пищу, но и разрывать ее). Вкусовые ощущения воспринимаются языком. Можно наблю­дать, как змеи своим раздвоенным язычком ощупывают различ­ные предметы. Зрение у пресмыкающихся развито хорошо, у ха­мелеонов глаза вращаются во все стороны независимо друг от друга. Большинство пресмыкающихся реагируют только на движущуюся добычу. Обороняться от врагов могут разнообразно (как в пассивной форме, например потеря кончика хвоста у ящериц, так и в активной, например змеи, крокодилы, вараны, которые от обороны могут перейти в нападение).

Ящерицы, ужи и черепахи являются прекрасными объектами для наблюдений в уголке живой природы (для них сооружается небольшой террариум, который подсвечивают лампой).

Вопросы и задание.

1. Перечислите характерные особенности типа хордовых.

2. Какие признаки отличают позвоночных от остальных хордовых?

3. Какие приспособления к жизни в воде имеют рыбы?

4. Почему земноводные не порывают связей с водой?

5. Почему пресмыкающиеся по сравнению с земноводными стоят на более высоком уровне развития?