Большинство известных науке животных относится к чему
Система животного мира
Систематика как отрасль биологии.
Характерная особенность человеческого ума — стремление познавать окружающий мир во всем его многообразии, потребность систематизировать, группировать явления по их сходству или различию в соподчиненные категории. Если бы множество фактов не собиралось в классифицированную систему, невозможно было бы ни запомнить их, ни тем более осмыслить.
Даже самый изощренный мозг систематика не может запомнить более нескольких тысяч названий. Однако все однородные биологические явления природы обладают в силу большего или меньшего родства большим или меньшим сходством.
Градации сходства или различия находят выражение в групповых объединениях, также связанных единством происхождения. Например, среди шмелей мы различаем много видов: лесной, луговой, садовый, каменный и т. д. Все они различаются видовыми признаками, но объединяются родовыми — все они шмели и составляют род Bombus и подсемейство шмелиных (Bombinae).
В семействе пчелиных есть другие подсемейства (Bombinaef Andreninae и др.), объединяемые в группу Mellifera отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) — один из 33 отрядов класса насекомых, а этот последний отличается группой признаков, выделяющих его среди типа членистоногих (Arthropoda).
Таким образом, любое животное имеет видовое название и относится к определенным роду, семейству, отряду, классу и типу животных, а этот тип в свою очередь вместе с другими типами составляет царство животных, отличное по ряду признаков от царства растений и грибов.
Для живых организмов, в отличие от неживой природы, характерна способность к питанию, обмену, росту, движению, ощущению, размножению и эволюционным изменениям. Вероятно, нет ни одной области науки, техники и искусства, в которой не использовалась бы в большей или меньшей степени классификация.
В определенном аспекте она отражает все достижения в данной области человеческого знания и в значительной степени выражает высоту достигнутого ею уровня.
Для биологии, если учесть, что на Земле существует не менее 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн. видов растений, систематика приобрела особое значение и выросла наряду с морфологией, палеонтологией и физиологией в самостоятельный раздел биологии.
Значение ее чрезвычайно велико, и без дальнейшего ее развития и внедрения во все разделы биологии невозможно и ее полноценное развитие. Систематика нужна прежде всего потому, что она сводит в систему все многообразие живого и дает возможность легко находить в этой системе место для нового факта.
Систематика наиболее точно характеризует объект экспериментальных и практических исследований, без чего само исследование теряет значительную долю смысла, а часто и весь смысл, так как биологические свойства, которыми обладает определенный вид, могут быть не свойственны другому, даже очень близкому виду.
Система дает яркую картину филогенетического развития животного мира, отражая родственные связи между отдельными группами и предоставляя возможность решать одну из наиболее важных в теоретическом и практическом отношении проблем биологии — проблему возникновения новых видов, а также и других систематических категорий.
Какой бы биологический вопрос мы ни взяли, нам прежде всего необходима точная классификационная характеристика избранных объектов и общие представления о происхождении и развитии той группы, к которой они относятся. Искусственная и естественная системы.
Систематику справедливо называют математикой биологии. Следует при этом отметить, что отдельным одноименным систематическим группам может быть свойственно различное современное видовое разнообразие.
Так, в класс насекомых включают около 1 ООО ООО известных науке видов, в класс брюхоногих моллюсков — около 90 тыс. видов, в большинство классов включают по нескольку тысяч или сот живущих ныне видов, а в классы наутилоидей и мечехвостов — только по 4—5 видов, в класс однокрышечковых моллюсков (Моnoplacophora) около 10 видов, а к классу кистеперых рыб относят только одну латимерию.
Вероятно, все классы с очень малым числом видов — это вымирающие группы, уходящие с арены жизни. Действительно, многие из них в прежние геологические периоды были представлены многими десятками, сотнями, а иногда и тысячами видов.
Поэтому особенный интерес вызывает их систематическая обособленность от других ныне живущих групп. Давно уже в биологии трактуются понятия — искусственная и естественная системы. Большинство биологов считают, что естественная система должна основываться на родственных связях, т. е. иметь генеалогическую основу, и поэтому естественная система может быть только одна.
Ч. Дарвин (1809—1882) выразил эту идею словами: «Всякая истинная классификация есть генеалогическая». Искусственная система строится по немногим признакам, не базируется на родственных связях, и поэтому искусственных систем может быть сколько угодно.
Начало построения современной научной системы животных мы находим в трудах шведского натуралиста К. Линнея, и главным образом в сочинении «Systema naturae» (первое издание вышло в 1735 г.). Первой заслугой его явилась фор6 мулировка понятия вида.
По К. Линнею, вид — это совокупность организмов, сходных между собой, как сходны дети одних родителей, и способных давать плодовитое потомство. Таким образом, если плодовитого потомства не получается, значит, родители относятся к разным видам. Обычно при скрещивании разных видов потомства не получается.
Иногда потомство бывает, но оно не способно к дальнейшему размножению, как, например, мулы (мать — лошадь, отец — осел) и лошаки (мать — осел, отец — лошадь). Второе чрезвычайно важное положение Линнея заключалось в создании иерархической системы соподчиненных категорий, которых у Линнея было четыре: вид, род, отряд и класс.
Иерархический характер системы «Линнея заключался в том, что каждая категория включает несколько категорий низшего порядка: класс — отрядов, отряд — родов, род — видов.
Линней предложил каждый вид именовать двумя словами, первое из которых означает название рода, второе — собственно видовое.
Например, зайца-беляка он назвал Lepus timidus. Слово Lepus (заяц) означает название рода. Второе слово в названии собственно видовое: timidus означает «трусливый».
Позднее П. Паллас (1741—1811) описал другой вид — зайца-русака и назвал его Lepus europaeus (заяц европейский). По этим названиям видно, что речь идет о двух разных видах, но относящихся к одному роду (с одинаковым родовым названием).
Обозначение вида двумя латинскими словами называют бинарной (двухсловной) номенклатурой.
За каждым видом закрепляется одно латинское название (из двух слов), которое применяется в любой стране, независимо от местных (национальных) названий. Накопилось бесконечное множество случаев, когда один и тот же вид оказался описанным разными авторами, в разное время и под разнььми названиями.
При обнаружении таких случаев за видом закрепляют название, которое было дано раньше. Кроме того, принято к названию добавлять имя ученого, давшего это название, обычно в сокращенном виде. Так, лев обозначается Felis leo L. Это значит, что название дал Линней.
В дальнейшем система животных усложнилась. Ж. Кювье (1769—1832) ввел еще понятие типа как высшей систематической категории, позднее была добавлена еще одна категория между отрядом и родом — семейство.
Таким образом, возникло шесть основных категорий: тип, класс, отряд, семейство, род и вид.
Однако этого оказалось недостаточно, и стали возникать промежуточные категории с приставками над- и под-, и, таким образом, добавилось еще около 10 категорий — подцарство, надцарство, подтип, над-класс, подклассх надсемейство и т. д.
Но и этого оказалось недостаточно, и появились еще категории раздел, надраздел, триба и т. д. Вместе с развитием систематики животных возрастало количество научно описанных видов.
Аристотель дал описание 454 видов, у Линнея их уже 4208, у И. Гмелина (1709—1755) — 18 338.
Наибольшее количество описаний новых видов приходится на XIX в. К началу века было описано около 50 тыс. видов, а к концу — около 400 тыс. В настоящее время известно свыше 1 млн. видов.
В эпоху Возрождения, со второй половины XVI в. и в течение последующих трех столетий неуклонно идет накопление зоологических знаний. Если в начале этого периода в обширных зоологических сочинениях замечательные по своей точности описания были перемешаны со сведениями и описаниями совершенно фантастическими, то уже в XVII в. появляются обстоятельные зоологические сочинения, удивляющие своей детальностью и научностью.
В XVII в. появились замечательные сочинения итальянца М. Мальпиги (1628—1694), главным образом по насекомым, голландца Яна Сваммердама (1637—1680) по моллюскам и насекомым и ряд других.
В это же время были введены в Pa6cffY оптические системы, и А. Левенгук (16^$2l723) открыл мир микроскопических существ. В конце XVII в. (1693) появилось замечательное сочинение английского биолога Дж. Рея (1628—1705) «Synopsis methodica animalium» и целая серия блестящих анатомических сочинений второй половины XVII в. XVIII в. ознаменовался выходом в свет (1735) основного сочинения К. Линнея («Systema naturae»).
Однако представления о системе животных оставались в основном на уровне аристотелевских. Только начало XIX в. принесло новую систему животных и эволюционное учение с определенными представлениями в области филогении животных.
Основоположниками нового этапа в развитии зоологии были два гениальных французских биолога: противник эволюционных представлений Ж. Кювье и основоположник эволюционного учения Ж. Ламарк (1744—1829), причем наибольшее значение для дальнейшего развития зоологии имели сочинения Ламарка «Systeme des animaux sans vertebres» (1801) и «Philosophie zoologique» (1809) и вышедшее несколько позднее сочинение Кювье «Le regne animal, distribue d’apres son organisation» (1817).
Заслуга Ламарка прежде всего в том, что он разделил всех животных на беспозвоночных и позвоночных. Он выделил три основные группы червей — плоских, круглых и кольчатых.
В то же время в системе Ламарка имеется группа радиальных (Radiata), в которую включены и иглокожие, и кишечнополостные, и оболочниковые, и еще некоторые другие группы.
Это по существу та же искусственная группа — Zoophyta, только под другим названием. Ж. Кювье разделил животных на четыре типа, которые он назвал «ветвями» (сам термин «тип» был введен Блэнвилем в 1825 г.).
Это — позвоночные, моллюски, членистые и радиаты (или зоофиты). Несмотря на выход замечательных сочинений Ж. Ламарка и Ж. Кювье, заложивших основу современной зоологической систематики, еще многие годы процветали различные натурфилософские системы.
В современной системе животного мира еще много спорных вопросов, по многим из которых ведутся оживленные дискуссии. В настоящем издании «Жизни животных» мы принимаем систему животных, основы которой представлены на схеме (рис. 1).
Мы вводим пять категорий выше типа. Приведенная схема требует пояснений. В животном царстве различаем два подцарства: однок-геточные, или простейшие (Protozoa), и многоклеточные (Metazoa).
Первое из них характеризуется тем, что организмы, сюда относящиеся, состоят из одной клетки (или колонии клеток) каждая из которых самостоятельный организм. Таким образом, к простейшим относят организмы на клеточном уровне организации.
Подцарство многоклеточных разделяется на три отдельные группы, которые можно назвать надразделами. Первый из них — небольшая группа организмов, живущих в море, по организации напоминающая гипотетическую форму организмов, которую И.И. Мечников (1845— 1916) назвал паренхимеллой и рассматривал как переходную от простейших к многоклеточным.
Она не имеет ни органов, ни тканей и состоит из наружного эпителия и лежащих под ним паренхиматозных рыхлых клеток. Детальное описание организации этой формы (род Trichoplax) проведено недавно.
Своеобразие и примитивность строения трихоплакса требуют выделение его в ранг очень высокий — самостоятельный надраз- дел. Примитивно организованная группа Mesozoa, которую ранее ученые рассматривали как переходную от Protozoa к Metazoa, таковой не является.
Это исключительно паразитические, глубоко специализированные виды, и возможно, что их простота организации — результат регрессивной эволюции под влиянием паразитизма. Происхождение их остается неясным, и мы условно рассматриваем их в системе на уровне животных с двуслойной организацией.
Второй надраздел среди многоклеточных — Parazoa образуют губки. Это животные, лишенные настоящих органов и тканей. Отдельные их особи слабо очерчены, и в большинстве случаев не ясно, имеем ли мы дело с отдельным организмом или с колонией. Третий надраздел — это «настоящие» многоклеточные — Eumetazoa, обладающие органами и тканями. Eumetazoa включает большую часть существующих в настоящее время животных.
Среди Eumetazoa выделяют два раздела: Radiata (радиальные) и Bilateria (двусторон- не-симметричные животные). Радиальные являются вместе с тем двуслойными. В построении их тела принимают участие два слоя эмбриональных клеток — эктодерма и энтодермa.
Bilateria являются трехслойными — к эктодерме и энтодерме добавляется средний зародышевый листок — мезодерма. Bilateria, в свою очередь, распадаются на два подраздела: Acoelomata (Scolecida) и Coelomata.
Различия между ними определяются наличием или отсутствием вторичной полости тела (целома), имеющей собственную эпителиальную выстилку, наличием сегментации и значительно более высокого уровня дифференцировки у целомат нервной системы и органов чувств.
Среди Bilateria существуют два основных пути эволюции: первичноротые (Protostomia) и вторичноротые (Deuterostomia), которые можно назвать надтипами. Различия между ними очень существенные.
Они касаются характера сегментации, способа эмбрионального развития, форм образования целома, судьбы первичного рта (бластопора). Однако эти различия у некоторых групп животных выражены нечетко, и как бы сочетаются друг с другом, как, например, в типе щупальцевых (Tentaculata), куда относятся мшанки и плеченогие.
Это дает основание полагать, что наряду с двумя основными путями эволюции — Protostomia и Deuterostomia — существовали и другие, не получившие значительного развития. В современной системе общее число типов намного больше того, которое в свое время указывал Ж. Кювье.
Число это трудно назвать, потому что ученые по-разному понимают систематический ранг различных подразделений системы. Во всяком случае, число типов животных не менее 30, а число классов около 100. Среди классов животных около 15 являются чисто паразитическими. Это значит, что средой обитания для них служат другие живые организмы.
Следует отметить, что почти все паразитические животные организмы относятся к первичноротым, среди вторичноротых паразитов нет. К жизни на суше и в воздушной среде приспособились и дали большой размах эволюции представители лишь немногих, к тому же высших классов животного царства как из первичноротых, так и из вторичноротых.
Главная часть обитателей суши относится к типу, членистоногих (в особенности из класса насекомых) и подтипу позвоночных в типе хордовых. Очевидно, для выхода на сушу из водной стихии нужны особые черты организации, делающие этот переход возможным.
Можно думать, что особую роль при этом играют особенности покровов, препятствующие подсыханию. У членистоногих это образование кутикулы, у позвоночных — кожных чешуй. Хотя число систематических единиц (таксонов), перешедших из водной стихии на сушу, относительно невелико, но число видов, живущих на суше, значительно превосходит таковое в морских и пресных водах.
Это видовое разнообразие обеспечивается в основном насекомыми, число видов которых превосходит, по-видимому, 1 млн. Ответить на вопрос о том, сколько видов животных обитает в настоящее время на планете Земля, затруднительно.
Описано около 1,5 млн. видов. На самом же деле их, вероятно, значительно больше, ибо видовой состав многих групп известен недостаточно (например, некоторых простейших, нематод и др.).
Жизнь животных. Том первый. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. Москва «просвещение» 1981
Зоология – наука о животных
Зоология (от др.греч. ζῷον — животное и λόγος — учение) — это раздел биологии, комплексная наука, занимающаяся разносторонним изучением животных. Первые научные работы по зоологии, оказавшие огромное влияние на последующее развитие биологии и медицины, были написаны более двух тысяч лет назад древнегреческим философом Аристотелем. Это были трактаты «О частях животных», «Возникновение животных», «История животных». Аристотель был учителем полководца Александра Македонского и повсюду сопровождал его в походах. Там он собрал богатый материал и изучил строение и жизнь многих животных.
Аристотель описал 454 или 500 видов животных и предпринял попытку их систематизации, разделив их на две большие группы: бескровных и обладающих кровью, выделил среди них рыб, птиц, четвероногих, китов и насекомых. Его классификация просуществовала до XVI века.
Разнообразие животных
Царство Настоящие животное (Holozoa) — самое многочисленное из всех других царств живой природы, оно включает 1,6 миллиона описанных видов, к которым относятся как ныне существующие, так и вымершие. По другим данным только современная фауна насчитывает 2 млн. видов, большая часть которых принадлежит к классу Членистоногие. Чаще царство настоящие животные делят на 5 подцарств:
Человек тоже относится к царству животных, при изучении систем органов мы будем рассматривать его вместе с другими представителями этой группы, а не отдельно. Самые маленькие животные — одноклеточные и колониальные амёбы, воротничковые жгутиконосцы и др, многоклеточные паразитические стрекающие из класса Myxozoa, тромбидиформные клещи, некоторые круглые черви и насекомые, двустворчатые моллюски вида Condylonucula maya, тихоходки и др., их нельзя увидеть без микроскопа, а синий кит — самое большое животное за всю историю Земли. По другим данным к животным относятся только многоклеточные виды.
О появлении животных на Земле и их смене смотрите очень интересное видео, в котором представлены современные данные.
Признаки животных
Только на первый взгляд кажется, что животных легко отличить от представителей других царств живой природы. Конечно, льва и собаку мы не спутаем с грибами и растениями, но есть такие животные, в принадлежности которых к царству учёные долго сомневались — это некоторые кишечнополостные, например гидры и коралловые полипы.
Несмотря на значительные различия между типами животных, многие из них обладают некоторыми общими фундаментальными признаками, которые можно использовать для выявления отдалённых родственных связей. Однако эти черты сходства, например особенности роста и эмбрионального развития, нельзя считать абсолютными. С одной стороны, они могут быть свойственны не только данной крупной группе, с другой — обнаруживаются не у всех её представителей; кроме того, они бывают выражены в разной степени или не на всех стадиях развития. Но существуют и общие для всех животных признаки, крупные таксоны в современной систематике выделяют на основе строения и химического состава рРНК, крист пластид и митохондрий и строения и места расположения жгутиков.
Отличия в строении клетки
На клеточном уровне у животных есть и другие особенности:
Ткани животных
У большинства многоклеточных животных все клетки, кроме половых, собраны в особые типы тканей, их 4: эпителиальная, мышечная, соединительная, нервная. Нервная ткань воспринимает и передаёт раздражения, поступающие как из внешней, так и из внутренней среды, обеспечивая у высших животных рефлекторную деятельность.
Возбудимость характерна и для других представителей царств, но у животных она обеспечивается двумя типами тканей: нервной и мышечной. Активность клеток этих систем обеспечивают уникальные в живой природе натрий-кальциевые насосы.
Особенности анатомии и системы органов
Ткани формируют системы органов: опорно-двигательную, дыхательную, пищеварительную, половую, кровеносную, гуморальную, иммунную, покровную, выделительную, которые у животных развиваются и появляются постепенно от «низших» к «высшим», становясь всё более развитыми и полными. У многих животных, особенно у беспозвоночных, некоторые системы органов отсутствуют.
Например, скелет млекопитающих состоит из двух видов соединительной ткани: костной и хрящевой. Он выполняет опорную, двигательную и защитную функции. У членистоногих скелет наружный, состоит из хитина. Перенос питательных веществ, продуктов обмена, газов (кислорода и углекислого газа) в организме животных осуществляет кровеносная система или гемолимфа.
Нервная система регулирует процессы жизнедеятельности и поведение животных, объединяя работу всех систем органов как частей единого организма. Все процессы жизнедеятельности животных регулируются нервной и гуморальной системами. У растений — только гуморальной.
Имеются экскреторные органы, выделяющие азотсодержащие продукты жизнедеятельности: мочевину или мочевую кислоту. Но мочевина известна и у многих растений, она используется ими в качестве резервного вещества.
Тип и способы питания
Питаются гетеротрофы готовыми органическими веществами, взятыми из автотрофов или других гетеротрофов по цепи питания. Они могут получать питание от всех других царств живой природы. Например, губки и двустворчатые моллюски поедают бактерий.
Гетеротрофы могут питаться разными способами, но большая их часть получает пищу голозойным (анимальным) путём — захватывают твёрдые пищевые частицы внутрь тела и переваривают их. У них развиты различные приспособления к её захвату, удержанию, измельчению и перевариванию. Так, у речного рака на передней паре ходильных ног имеются клешни, при помощи которых он не только схватывает добычу (рыбу, лягушку, улитку) и удерживает её, но и обороняется от врагов. Измельченную челюстями пищу рак проглатывает и переваривает.
Но голозойный тип питания сопровождается голофитным или осмотрофным типом (транспорт растворённых питательных веществ через поверхностные структуры клетки). Есть животные, которые полностью питаются только голофитным путём — это паразиты.
Особенности роста
Животные обладают ограниченным ( определённым ) диффузным (по всей поверхности, а не в отдельных точках роста, как у растений) ростом, который с возрастом снижается или полностью прекращается. Их тела увеличиваются только на ранних стадиях развития и согласно норме реакции.
В течение всей жизни растут только некоторые раки, крокодилы и черепахи. Неограниченный (неопределённый) рост в течение всей жизни характерен для растений и грибов.
Активное передвижение и быстрое реагирование
Для большинства животных характерно активное передвижение (в течение жизни или на определённой стадии онтогенеза), возможное благодаря наличию мышц и быстрой реакции на воздействия, за которую отвечает нервная система. Но есть прикреплённые виды (коралловые полипы, губки), малоподвижные (моллюски, гидра) и паразиты, однако и у них есть активно двигающиеся части тела. К тому же все они имеют подвижные личинки, способствующие их расселению.
У большинства животных развились различные органы передвижения (плавники, ласты, ноги, крылья), способствующие активному движению в поисках пищи, укрытий от врагов и непогоды.
Симметрия тела
Тело животных за редким исключением обладает симметрией. Различают два вида симметрии: лучевую (радиальную) и двустороннюю (билатеральную), хотя ни одна из них в природе не встречается в чистом виде.
Для животных, ведущих малоподвижный образ жизни и обитающих в водной среде (кишечнополостных, гребневиков и губок), характерна лучевая симметрия. Все органы радиально-симметричных животных многократно повторяются по радиусам вокруг продольной оси. Через продольную ось их тела можно провести множество линий, разделяющих тело на две зеркально повторяющие друг друга половины.
Билатеральную симметрию имеет большинство подвижных многоклеточных животных. Через продольную ось их тела можно провести только одну линию симметрии. У них выделяют передний и задний концы, спинную и брюшную части тела, левую и правую его половину.
Иглокожих, например морскую звезду, относят к двусторонне-симметричным, так как их современная радиальная симметрия имеет вторичное происхождение. Это заметно по их билатерально-симметричным личинкам.
Особенности размножения и цикла развития
Размножаются животные как бесполым, так и половым путями, но если половое размножение характерно для всех животных, то бесполое встречается чаще у более примитивных видов и намного реже у других. Бесполые типы размножения животных — это почкование, как у гидры, фрагментация, как у кольчатых червей, шизогония, деление зиготы (близнецы).
В жизненном цикле животных тоже есть как гаплоидная, так и диплоидная стадия, но гаплоидная представлена только гаметами и существует непродолжительное время. Самый простой цикл развития состоит из следующих основных стадий: зигота — зародыш — детёныш (личинка) — молодое животное — половозрелое животное — стареющее животное.
Для животных характерен особый тип дробления оплодотворённой или неоплодотворённой яйцеклетки в период эмбрионального развития. Существует два его основных типа: спиральный и радиальный.
Однако у многих форм, относимых к двухслойным, развивается мезенхимная мезодерма, которую раньше не считали таковой, поскольку она не энтодермального, а эктодермального происхождения. В связи с этим термины «трёхслойный» и «двухслойный» не вполне точны, но тем не менее ими часто продолжают пользоваться по традиции.
Современная зоология — комплексная наука
Современная зоология включает ряд дисциплин:
По объектам исследования (разным группам животных) зоология распадается на ряд вспомогательных дисциплин.
Зоология беспозвоночных :
Артроподология — наука о членистоногих:
Энтомология — наука о насекомых:
Малакология — наука о моллюсках:
Спонгиология — наука о губках.
Зоология позвоночны х:
Вам будет интересно
Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических…
Мировой океан – это большая часть гидросферы Земли, сплошной резервуар, заполненный солёной водой. Он окружает…
Река рождается при таянии ледника, из озера или родника. Текущая вода активно меняет пейзаж, вызывает…