Представьте отделы головного мозга позвоночных и объясните усложнение головного мозга в ряду позвоночных

Головно́й мозг (лат. cerebrum, др.-греч. ἐγκέφαλος) — часть центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночныхнаходится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числечеловека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon — латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга (telencephalon).Различают 2 типа основных мозгого черепа (осевого черепа): платибазальный – с широким основанием; между его глазницами расположена мозговая полость черепа – свойствен многим группам рыб, амфибий, части рептилий; тропибазальный – тс узким основанием; стенки глазниц сближены и разделены лишь тонкой межглазничной перегородкой; мозговая полость расположена позади глазниц. Висцеральный отдел черепа развивается независимо от мозгового черепа в виде висцеральных (жаберных) дуг., лежащих в перегородках между жаберными щелями. У круглоротых эти хрящевые зачатки преобраз в сложную хрящевую коробку. Мозговой череп закладывается под головным мозгом в виде 2х 3х пар хрящей. По бокам переднего конца хорды образуются парахордалии, а в переди них – маленькие боковые хрящи и крупные трабекулы. Головной мозг — главный отдел ЦНС. Говорить о наличии головного мозга в строгом смысле можно только применительно к позвоночным, начиная с рыб. Однако несколько вольно этот термин используют для обозначения аналогичных структур высокоорганизованных беспозвоночных — так, например, у насекомых «головным мозгом» называют иногда скопление ганглиев окологлоточного нервного кольца. При описании более примитивных организмов говорят о головных ганглиях, а не о мозге.

Ткани мозга

Головной мозг заключен в надежную оболочку черепа (за исключением простых организмов). Кроме того, он покрыт оболочками(лат. meninges) из соединительной ткани — твёрдой (лат. dura mater) и мягкой (лат. pia mater), между которыми расположена сосудистая, или паутинная (лат. arachnoidea) оболочка. Между оболочками и поверхностью головного и спинного мозга расположена цереброспинальная (часто её называют спинномозговая) жидкость — ликвор (лат. liquor). Цереброспинальная жидкость также содержится в желудочках головного мозга. Избыток этой жидкости называется гидроцефалией. Гидроцефалия бывает врождённой (чаще) и приобретённой.Головной мозг высших позвоночных организмов состоит из ряда структур: коры больших полушарий, базальных ганглиев, таламуса, мозжечка, ствола мозга. Эти структуры соединены между собой нервными волокнами (проводящие пути). Часть мозга, состоящая преимущественно из клеток, называется серым веществом, из нервных волокон — белым веществом. Белый цвет — это цвет миелина, вещества, покрывающего волокна. Демиелинизация волокон приводит к тяжелым нарушениям в головном мозге (рассеянный склероз).

Клетки мозга

Клетки мозга включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции. (Можно считать, что нейроны являются паренхимой мозга, а глиальные клетки стромой). Нейроны делятся на возбуждающие (то есть активирующие разряды других нейронов) и тормозные (препятствующие возбуждению других нейронов).Коммуникация между нейронами происходит посредством синаптической передачи. Каждый нейрон имеет длинный отросток, называемый аксоном, по которому он передает импульсы другим нейронам. Аксон разветвляется и в месте контакта с другими нейронами образует синапсы — на теле нейронов и дендритах (коротких отростках). Значительно реже встречаются аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Таким образом, один нейрон принимает сигналы от многих нейронов и в свою очередь посылает импульсы ко многим другим. В большинстве синапсов передача сигнала осуществляется химическим путем — посредством нейромедиаторов. Медиаторы действуют на постсинаптические клетки, связываясь с мембранными рецепторами, для которых они являются специфическими лигандами. Рецепторы могут быть лиганд-зависимыми ионными каналами, их называют ещё ионотропными рецепторами, или могут быть связаны с системами внутриклеточных вторичных мессенджеров (такие рецепторы называют метаботропными). Токи ионотропных рецепторов непосредственно изменяют заряд клеточной мембраны, что ведёт к её возбуждению или торможению. Примерами ионотропных рецепторов могут служить рецепторы к ГАМК (тормозной, представляет собой хлоридный канал), или глутамату (возбуждающий, натриевый канал). Примеры метаботропных рецепторов — мускариновый рецептор кацетилхолину, рецепторы к норадреналину, эндорфинам, серотонину. Поскольку действие ионотропных рецепторов непосредственно ведёт к торможению или возбуждению, их эффекты развиваются быстрее, чем в случае метаботропных рецепторов (1—2 миллисекунды против 50 миллисекунд — нескольких минут).Форма и размеры нейронов головного мозга очень разнообразны, в каждом его отделе разные типы клеток. Различают принципиальные нейроны, аксоны которых передают импульсы другим отделам, и интернейроны, осуществляющие коммуникацию внутри каждого отдела. Примерами принципиальных нейронов являются пирамидные клетки коры больших полушарий и клетки Пуркинье мозжечка. Примерами интернейронов являются корзиночные клетки коры. По мнению большинства учёных, функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающей от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию — мышление. Одной из функций мозга человека является восприятие и генерация речиПоток сигналов к головному мозгу и от него осуществляется через спинной мозг, управляющий телом, и через черепномозговые нервы. Сенсорные (или афферентные) сигналы поступают от органов чувств в подкорковые (то есть предшествующие коре полушарий) ядра, затем в таламус, а оттуда в высший отдел — кору больших полушарий. Кора состоит из двух полушарий, соединённых между собой пучком нервных волокон — мозолистым телом (corpus callosum). Левое полушарие ответственно за правую половину тела, правое — за левую. У человека правое и левое полушарие имеют разные функции.

Зрительные сигналы поступают в зрительный отдел коры (в затылочной доле), тактильные в соматосенсорную кору (в теменной доле), обонятельные — в обонятельную кору и т. д. В ассоциативных же областях коры происходит интеграция сенсорных сигналов разных типов (модальностей).Моторные области коры (первичная моторная кора и другие области лобных долей) ответственны за регуляцию движений. Префронтальная кора (развитая у приматов) предположительно отвечает за мыслительные функции. Области коры взаимодействуют между собой и с подкорковыми структурами — таламусом, базальными ганглиями, ядрами ствола мозга и спинным мозгом. Каждая из этих структур, хоть и более низкая по иерархии, выполняет важную функцию, а также может действовать автономно. Так, в управлении движениями задействованы базальные ганглии, красное ядро ствола мозга, мозжечок и другие структуры, в эмоциях — амигдала, в управлении вниманием — ретикулярная формация, в краткосрочной памяти — гиппокамп.С одной стороны, существует локализация функций в отделах головного мозга, с другой — все они соединены в единую сеть.

 

44. В чем заключаются принципиальные отличия анамний и амниот?

Рыбы и земноводные относятся к разным надклассам позвоночных животных, что подчеркивает принципиальные отличия между ними. Но, будучи переходным (амфибиотическим) классом, земноводные сохранили еще многие черты сходства с рыбами. На основании этого сходства надкласс рыбы и класс земноводные объединяют в группу анамний (не придавая ей таксономического значения!); остальные классы - пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие - составляют группу наземных позвоночных - амниот.

У большинства анамний оплодотворение наружное, но у хрящевых рыб и части земноводных - внутреннее. Яйцо развивается в воде, вылупившаяся личинка ведет водный образ жизни и только после метаморфоза земноводные могут покинуть водную среду; лишь у немногих земноводных возникают приспособления, обеспечивающие возможность развития яйца вне воды. По этим особенностям анамний - первичноводные позвоночные, ведущие водный образ жизни постоянно или на начальных этапах онтогенеза. Амниоты - первичноназемные позвоночные. Оплодотворение у них только внутреннее. У яйцекладущих амниот яйцо может развиваться только в воздушной среде; вторично перешедшие к обитанию в водоемах амниоты для откладки яиц выходят на сушу (морские черепахи, крокодилы и др.) или у них развивается живорождение (морские змеи). Личиночная стадия отсутствует, развитие идет без метаморфоза. Различия между анамниями и амниотами проявляются в строении яиц, характере эмбрионального развития и во многих особенностях строения взрослых особей. Строение яиц. Яйца анамний окружены студенистой оболочкой, обеспечивающей сохранение формы яйца в воде; желтка относительно немного, а необходимая для развития зародыша вода поступает извне через проницаемые яйцевые оболочки. В яйцах амниот заметно возрастает количество желтка, содержащего необходимые для формирования зародыша пластические и энергетические вещества. Резко увеличивается белковая оболочка (белок яйца), содержащая достаточный для развития зародыша запас воды.

Различия взрослых особей. Особенности строения взрослых амниот, отличающие их от анамний, связаны с приспособлениями к жизни на суше и в той или иной степени затрагивают все системы органов. Кожа анамний проницаема для воды и газов и покрыта слизью, выделяемой многочисленными кожными железами. Она участвует в газовом и водном обмене и удалении продуктов распада. Защитные кожные образования - чешуи, покровные кости - развиваются в соединительнотканном слое кожи. У амниот резко сокращается количество кожных желез (кроме млекопитающих), а поверхностные слои эпидермиса ороговевают (в клетках накапливается кератогиалин), что делает кожу мало проницаемой для воды и газов. Это исключает ее участие в дыхании и выделении, но вместе с тем предохраняет организм от иссушения. Поэтому амниоты смогли заселить и самые сухие местообитания. Защитные роговые образования кожи амниот - чешуи, когти, перья, волосы - производные эпидермиса. Роговые чешуи улучшают защиту тела от механических и химических повреждений, а у птиц и млекопитающих перьевой и волосяной покров выполняет и теплоизолирующую функцию, обеспечивая теплокровность.

Совершенствование опорно-мышечной системы значительно увеличивает подвижность амниот по сравнению с анамниями (земноводными). Это выражается в полном окостенении скелета, в большей дифференцировке позвоночного столба, усилении поясов конечностей и укреплении их связи с осевым скелетом, в большем развитии и дифференцировке мускулатуры.

Усиление челюстей, развитие жевательной мускулатуры и дальнейшая дифференцировка пищеварительного тракта позволили расширить спектр используемых кормов и повысить степень их усвоения. Возрастание потребления кислорода обеспечивается увеличением поверхности легких и интенсификацией дыхания благодаря образованию грудной клетки. У пресмыкающихся, по сравнению с земноводными, усиливается разобщенность большого и малого кругов кровообращения, а у птиц и млекопитающих они полностью разделены. Число эритроцитов в единице объема крови увеличивается, а их размеры уменьшаются; поэтому возрастает общая поверхность эритроцитов и увеличивается кислородная емкость крови. Параллельно растет масса красного костного мозга - основного органа кроветворения у амниот.

Все эти преобразования обеспечивают амниотам, по сравнению с анамниями, в среднем более высокий уровень жизнедеятельности, большую устойчивость по отношению к неблагоприятным изменениям внешней среды. Усложнение высшей нервной деятельности находит свое выражение в возрастании роли индивидуального опыта, в усложнении внутривидовой организации и межвидовых взаимоотношений. Более высокий уровень жизнедеятельности сделал возможным более активные отношения с абиотическими и биотическими факторами окружающей среды и позволил амниотам заселить практически все биотопы суши. Некоторые группы пресмыкающихся, млекопитающих и птиц вторично освоили водные биотопы, успешно конкурируя в них с первичноводными позвоночными – анамниями

 

45. Чем отличается строение пищеварительной системы растительноядных и хищных млекопитающих?

Растительноядные. Первая задача пищеварения – растворить ткани растений и животных или иные органические соединения и высвободить молекулы пищевых веществ. Однако на этом процесс переваривания не кончается, так как эти молекулы слишком велики. Даже молекулярный вес дисахаридов, входящих во многие виды растительной пищи, равен нескольким сотням! Еще крупнее молекулы жиров, а молекулярный вес белков колеблется от 100 000 до нескольких миллионов. При таких размерах они не способны преодолевать стенку кишечника и проникать в кровь. К тому же многие из них нерастворимы в воде, что тоже препятствует их переходу в плазму крови и протоплазму клеток. Ведь организм – это водный раствор или, точнее, гель – студнеобразная коллоидная система органических макромолекул. Поэтому вторая задача пищеварения: расщепить крупные молекулы пищевых веществ на более мелкие, способные растворяться в воде.

Процесс пищеварения организован по конвейерному типу. Пройдя предварительную подготовку, обильно смоченная слюной пища переходит из одного цеха в другой. В каждом из них она обрабатывается специфическими растворами, которые катализируют определенные химические реакции. Образовавшиеся при этом вещества всасываются в кровь тут же или в следующих отделах. В конце конвейерной линии все ценное должно быть извлечено из пищи, а все, что не усвоилось, удаляется из организма.

Ферменты, участвующие в процессе пищеварения, – белки. Каждый из них действует лишь на определенную группу пищевых субстратов, то есть обладает известной специфичностью. По характеру своего действия они типичные биологические катализаторы, так как способны ускорить расщепление пищевых веществ, не разрушаясь и не входя в состав конечных продуктов, а значит, могут использоваться повторно. Вот почему небольшого количества ферментов достаточно для расщепления весьма значительных количеств пищи.

Белки, крахмал и целлюлоза – полимеры, образованные из более простых блоков. В процессе их синтеза происходит отщепление воды. Таким же образом из эфиров жирных кислот и глицерина образуются жиры. И чтобы их снова разделить, обязательно нужна вода. Она поглощается в процессе расщепления молекул пищевых веществ. Такие реакции носят название гидролиза. В воде реакции гидролиза протекают самопроизвольно, не требуя участия ферментов, правда, медленно. Таким образом, катализаторы не вызывают их, а просто ускоряют. Реакции гидролиза сопровождаются выделением тепла. Все известные пищеварительные ферменты – гидролитические катализаторы.

Процесс переваривания пищи часто начинается еще в ротовой полости, так как слюна многих животных содержит пищеварительные ферменты, чаще всего амилазу, расщепляющую крахмал. Она есть не только в слюне человека, грызунов, некоторых насекомых, брюхоногих моллюсков и многоножек, что вполне понятно, если помнить, чем они питаются, но даже у многих хищников.

Особенно богата ферментами слюна некоторых насекомых, например, тараканов, она может разлагать крахмал, жиры и белки, то есть содержит все основные ферменты.

 

46. Каковы типичные изменения в пищеварительной системе позвоночных в зависимости от типа питания?

В зависимости от характера пищи строение пищеварительной систему животных имеет определенные особенности. Растительная пища по своему химическому составу более далека от химического состава тела животного, поэтому требует более тщательной обработки, чем пища животная. У растительноядных животных значительна длина кишечника, причем сильного развития достигает толстая кишка, которая у некоторых животных (например, у лошади) образует добавочные слепые отростки, где происходит дополнительное переваривание пищи (брожение за счет деятельностисимбиотической микрофлоры). У некоторых травоядных желудок имеет несколько камер (например, коровы имеют четырехкамерный желудок). У плотоядных животных длина кишечника намного короче, толстая кишка развита слабее, желудок всегда однокамерный. Полифаги занимают по строению пищеварительного тракта как бы промежуточное положение между растительноядными и плотоядными.

Пи́щеваре́ние — механическая и химическая обработка пищи в желудочно-кишечном (пищеварительном) тракте — сложный процесс, при котором происходит переваривание пищи и её усвоение клетками. В ходе пищеварения происходит превращение макромолекул пищи в более мелкие молекулы, в частности, расщепление биополимеров пищи на мономеры. Этот процесс осуществляется с помощью пищеварительных (гидролитических) ферментов. После вышеописанного процесса обработки пища всасывается через кишечную стенку и проникает в жидкостные среды организма (кровь и лимфу). Таким образом, процесс пищеварения заключается в переработке пищи и её усвоении организмом.

Смысл пищеварения

· Расщепление крупных частиц на более мелкие необходимо для всасывания пищи — её транспорт внутрь цитоплазмы клеток через клеточную мембрану, а у животных с внутрикишечным пищеварением — всасывание сквозь стенки желудочно-кишечного тракта в транспортную систему (кровь, лимфу и др.).

· Расщепление на мономеры белков, ДНК (отчасти и других полимеров пищи) необходимо для последующего синтеза из мономеров "своих", специфических для данного вида организмов, биомолекул.

Основные типы пищеварения и их распространение среди групп живых организмов:

· Внеклеточное пищеварение характерно для всех гетеротрофных организмов, клетки которых имеют клеточную стенку — бактерий, архей, грибов, хищных растений и др. При этом способе пищеварения пищеварительные ферменты секретируются во внешнюю среду или закрепляются на наружной мембране (у грамотрицательных бактерий) либо на клеточной стенке. Переваривание пищи происходит вне клетки, образовавшиеся мономеры всасываются с помощью белков-транспортеров клеточной мембраны.

· Внутриклеточное пищеварение — процесс, тесно связанный с эндоцитозом и характерный только для тех групп эукариот, у которых отсутствует клеточная стенка (часть протистов и большинство животных). При этом способе пищеварительные ферменты поступают в лизосомы, а процесс пищеварения происходит во вторичных эндосомах, через мембрану которых и происходит всасывание пищи внутрь цитоплазмы клетки.

· Полостное (внутрикишечное) пищеварение — характерно для многоклеточных животных, имеющих желудочно-кишечный тракт, и происходит в полости последнего.

· Внекишечное пищеварение — характерно для некоторых животных, которые обладают кишечником, но вводят пищеварительные ферменты в тело добычи, всасывая затем полупереваренную пищу (наиболее известные из таких животных — пауки и личинки жуков-плавунцов).

· Пристеночное пищеварение — происходит в слое слизи между микроворсинками тонкого кишечника и непосредственно на их поверхности (в гликокаликсе) у позвоночных и некоторых других животных.

Пищеварение у позвоночных представляет собой совокупность следующих взаимосвязанных процессов: механическая и физическая обработка пищи, химическое разрушение (гидролиз) компонентов пищи, что реализуется секреторной функцией желудочно-кишечного тракта; процесс всасывания органических и неорганических соединений, в том числе микроэлементов и воды, в кровь и лимфу; экскреция в просвет желудочно-кишечного тракта продуктов жизнедеятельности организма, подлежащих удалению; их удаление из организма вместе с непереваренными остатками пищи.

Для позвоночных характерно отсутствие или слабая выраженность внутриклеточного пищеварения и преобладание внутрикишечного и пристеночного пищеварения.

47. Приведите примеры сезонных миграций у птиц. Как птицы ориентируются в полете?

Сезонные миграции в той или иной форме свойственны почти всем птицам холодных и умеренных широт, значительному числу обитателей субтропиков и некоторой части тропиков. Миграции у птиц – основной способ избежать неблагоприятных воздействий сезонных изменений среды, возникающих в гнездовой области.

Сезонные миграции дали птицам возможность заселить такие территории земного шара, которые пригодны для жизни в одни сезоны года и непригодны в другие. Такие миграции – один из очень распространённых способов расширения ареалов у птиц.

По характеру сезонных миграций всех птиц можно разбить на три категории: осёдлых, кочующих, перелётных.

Осёдлые – это птицы, которые в течение всего года живут в одной и той же местности и каких-либо регулярных перемещений по местности не совершают. Некоторые из этих птиц всю жизнь проводят в пределах небольшой гнездовой территории, не выходя за её границы даже в зимнее время. Таких птиц можно назвать строго осёдлыми. В высоких и умеренных широтах их крайне мало, и все они почти исключительно синантропы, то есть живут исключительно вблизи поселений человека. К синантропным видам можно отнести домового воробья, сизого голубя, а местами полевого воробья, галку и некоторых других птиц. Вблизи жилья человека они находят достаточно пищи в течение всего года.

Категорию кочующих составляют птицы, которые после размножения покидают освоенную гнездовую территорию и до весны перемещаются, удаляясь на десятки, сотни и даже тысячи километров. Для кочующих птиц характерна беспрерывность передвижений, которые они совершают в поисках пищи. Если они и задерживаются в местах концентрации пищи, то ненадолго, так как естественные запасы кормов у них зимой бывают не столь обильными и устойчивыми, как у категории осёдлых птиц.

В категорию перелётных входят те птицы, которые после размножения покидают гнездовую территорию и на зиму перелетают в другие, сравнительно удалённые районы, лежащие как в пределах гнездовой области, так и далеко за её границами. Для перелётных птиц характерны не только фиксированные направления и сроки перелёта, но и достаточно определённо очерченные области зимовок, в которых они живут более или менее осёдло или предпринимают незначительные кочёвки в поисках корма.

Как птицы ориентируются во время полета?

Вопрос о том, как птицы мигрируют и находят верный путь даже на больших расстояниях, всегда интересовал людей. Долгие годы считалось, что важную роль в правильной навигации играют звезды, солнце. На сегодняшний день уже давно известно, что основную роль в ориентации птиц играет магнитное поле. Учёные насчитывают около 50 видов живых существ - млекопитающих, птиц, земноводных, пресмыкающихся, рыб и даже насекомых, которые могут пользоваться магнитным полем Земли для навигации. Но даже с такими развитыми технологиями мы можем только предпологать о механизмах восприятия магнитного поля. В последнее десятилетие пристальное изучение магнетизма Земли позволило обнаружить несомненную связь живых организмов с этим явлением. И это проясняет картину возможных сбоев навигационной системы китов, а также потерю пути при дальних массовых перелетах птиц и поразительно точное следование нужным курсом при обычных благополучных условиях.

Предположительно у птиц есть несколько способов восприятия:

- Глаза

- Клюв

Птицы видят магнитное поле Земли

По последним сообщениям Nature, исследователи из University of Oldenburg обнаружили, что перелетные птицы не просто «чувствуют» магнитное поле Земли, но видят его глазами.

Экспериментальные исследования и полевые наблюдения свидетельствуют,что мигрирующие птицы способны к астрониавигации: к выбору нужного направления перелета по положению солнца,луны и звезд.При пасмурной погоде или при изменении картины звездного неба при опытах в планетарии способоность к ориентации заметно ухудшалась

 

48. Каково значение окраски в жизни животных? Приведите примеры.

Разнообразна, а нередко и очень красива окраска многих животных. Нельзя не залюбоваться яркими бабочками или удивительной расцветкой оперения птиц. Однако большинство животных окрашено скромно. Какое же значение имеет окраска в жизни животных? Почему многие попугаи окрашены в яркие цвета? Почему у тигра на шкуре желтые и темные полосы, а у другого хищника из семейства кошек — льва однотонный желтовато-серый цвет шерсти? Почему при всем многообразии животных в природе особи одного и того же вида имеют одинаковую окраску или лишь очень незначительно отличаются друг от друга? Очевидно, характер окраски имеет определенное биологическое значение в жизни того или иного вида.

Немало животных имеют зеленую, желтовато-зеленую или буро-зеленую окраску. Они обитают среди луговых растений или скрываются в зеленой листве деревьев и очень мало заметны в окружающей их среде. Таково, например, большинство видов кузнечиков и других насекомых луга, древесных змей тропических лесов, различных видов лягушек и ящериц. Совсем иначе выглядят животные пустыни.

Они, как правило, окрашены в песочно-серые и бурые цвета. Достаточно вспомнить окраску верблюдов — «кораблей пустыни». В цвета пустыни окрашены многие грызуны, птицы, змеи и ящерицы. Такую окраску называют покровительственной или, правильнее, скрывающей. Благодаря ей животные не заметны для хищников. Но скрывающая окраска свойственна также и многим сильным хищникам. Вряд ли льву защитная окраска нужна для спасения от врагов. Скрывающая окраска облегчает ему охоту, позволяет незаметно подкрасться и внезапно овладеть добычей.

Немало животных, имеющих скрывающую окраску, меняют ее посезонно. Это преимущественно животные северной зоны и северной части умеренной зоны. У песца в тундре зимний белый наряд сменяется летом на темный, буроватый. Подобная смена окраски происходит и у грызунов, например леммингов. Зимний белый мех зайца-беляка сменяется на лето буровато-серым мехом. Обыкновенная белка летом покрыта рыжей шерстью, а на зиму одевается в светло-серую шубку, помогающую ей слиться с красками зимнего пейзажа. Сезонная смена скрывающей окраски — еще одно подтверждение ее при-способительного значения.

Животные с яркой окраской, как правило, не прячутся. Все дело в том, что эти животные несъедобны, например, для птиц, питающихся насекомыми; они ядовиты или противны на вкус. Возьмите в руки божью коровку — у жучка на местах сочленения ножек появляются капельки жидкости, издающей едкий запах. Защитная яркая окраска предупреждает, что этих животных нельзя есть. Птица, раз-другой схватив клювом такое яркоокрашенное насекомое, бросит его и уже больше никогда не будет к нему прикасаться. Это значит, что у птицы быстро вырабатывается условный рефлекс на яркую окраску. Таким образом, божьи коровки, клопы-солдатики и другие насекомые защищаются тем, что они неприятны на вкус или ядовиты, а их окраска предостерегает птиц.

Мы уже знаем, что часто животным служит защитой подражание разным предметам в форме и окраске. Еще более интересно, когда один вид животных подражает другому многими внешними признаками. Подобные факты впервые были открыты английским зоологом Бэтсом в 1862 г. на берегах Амазонки. Изучая бабочек во время путешествия в тропиках Южной Америки, Бэтс обнаружил, что два вида бабочек, принадлежащих к различным семействам, поразительно похожи друг на друга размером, формой и окраской. Оказалось, что оба эти вида живут в одной и той же местности и летают в одно и то же время года. Один из двух сходных видов более многочислен. Исследование показало, что бабочки этого вида неприятны на вкус, т. е. несъедобны. Значит, их яркая, хорошо заметная окраска может быть отнесена к предостерегающей. У бабочек другого, менее многочисленного вида такая же окраска, но эти бабочки вполне съедобны. Бэте первый высказал предположение, что съедобный вид подражает несъедобному. Сходство с бабочками несъедобного вида служит ему защитой.

Большое значение имеет также распознавательная окраска в виде заметных издали пятен или рисунка. Она особенно характерна для сходных млекопитающих, например газелей, антилоп. Благодаря ей животные одного вида распознают друг друга. Распознавательная окраска встречается и у птиц, особенно у тех, которые совершают дальние перелеты. Имеет она значение также и в период размножения животных.

Разнообразная окраска и форма животных — это результат естественного отбора, борьбы за жизнь. Благодаря им вид сохраняет свое существование.

 

49. Приведите примеры полового диморфизма в разных классах позвоночных. В чем значение полового диморфизма?

. Полово́й диморфи́зм (от др.-греч. δι- — два, μορφή — форма) — анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, не считая половых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках, например:

Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.

Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.

Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.

Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.

Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.

Некоторые животные, прежде всего рыбы, демонстрируют половой диморфизм только во время спаривания. Согласно одной из теорий, половой диморфизм выражен тем больше, чем различнее являются вклады обоих полов в уход за потомством. Также он является показателем уровня полигамии.

Половой диморфизм — явление общебиологическое, широко распространенное среди раздельнополых форм животных и растений. В некоторых случаях половой диморфизм проявляется в развитии таких признаков, которые явно вредны для их обладателей и снижают их жизнеспособность. Таковы, например, украшения и яркая окраска самцов у многих птиц, длинные хвостовые перья самца райской птицы, птицы-лиры, мешающие полету. Громкие крики и пение, резкие запахи самцов или самок также могут привлечь внимание хищников и ставят их в опасное положение. Развитие таких признаков казалось необъяснимым с позиций естественного отбора. Для их объяснения в 1871 г. Дарвином была предложена теория полового отбора.[1] Она вызывала споры ещё во времена Дарвина. Неоднократно высказывалось мнение, что это самое слабое место дарвиновского учения.

Половой диморфизм должен быть связан с репродуктивной структурой популяции: у строгих моногамов он минимален, поскольку моногамы используют специализацию полов только на уровне организма, но не популяции, а у панмиктных видов и полигамов, полнее использующих преимущества дифференциации, он возрастает с ростом степени полигамии.

Значение полового диморфизма: У большинства позвоночных самцы отличаются от самок яркой окраской, звонким пением, запахом и т.д, все это для привлечения самок.

 

50. Каковы преимущества жизни в сообществах? Приведите примеры в различных классах позвоночных.

раздельнополые животные не могли бы существовать, не имея особых способов общения между самцами и самками, необходимых для правильного хода размножения. Жизнь сообществом имеет и ряд других преимуществ. Есть гусеницы, которые держатся плотной кучкой: согревая друг друга, они тем самым ускоряют своё развитие. Чайки из одной колонии в полном составе нападают на врага. Такая совместная защита колонии, быстро возникающая в результате того, что птицы взаимно стимулируют друг друга своими тревожными криками, несравненно более эффективна, нежели индивидуальные атаки. Успех обеспечивается не только тем, что гнёзда чаек расположены близко друг от друга, но также и за счёт того, что птицы размножаются одновременно. Преимущества жизни в сообществах особенно очевидны у тех видов, которые совместно разыскивают пропитание. Птицы, которые во время кормёжки держатся стаями, добывают больше пищи, чем могли бы добыть в одиночку. Это происходит благодаря тому, что каждый член стаи стимулирует аппетит остальных. Кроме того, если одной из птиц удаётся разыскать обильный источник корма, она привлекает на это место других.

 

51. В каких группах позвоночных встречается живорождение, и каковы его преимущества?

Живорожде́ние — в биологии способ воспроизведения потомства, при кото-ром зародыш развивается в материнском организме, питается веществами, которые произ-водит организм матери, и рождается в виде более или менее развитого детёныша, свободного от яйцевых оболочек. Живорождение противопоставляется яйцерождению, при котором развитие зародыша и освобождение его от яйцевых оболочек происходит вне материнского организма после откладки яиц, а также яйцеживорождению. При яйцеживорождении зародыш развивается из яйца, находящегося в теле матери, питается главным образом за счёт веществ, запасённых в самом яйце, и освобождается от яйцевых оболочек обычно после откладки яиц. Среди беспозвоночных животных живорождение и/или яйцеживорождение встречается у некоторых кишечнополостных, членистоногих, моллюсков, червей, иглокожих и других. Среди хордовых — для сальп, многих акул и скатов, некоторых карпозубых, жаб, червяг, саламандр, ящериц и змей, для большинства млекопитающих (исключая клоачных — ехидну, проехидну и утконоса), в том числе и человека. Развитие зародышей при живорождении может происходить в яичниках, яйцеводах или их расширениях, преобразованных в матку, а также во влагалище. У многих живородящих животных вокруг зародыша образуются зародышевые оболочки.

Живорождение как вынашивание детенышей в утробе появляется еще у рыб. Например акулы - "вынашивают" икринки в полости тела. (так же у гуппи, некоторых ящериц и змей) Но такой процесс называется яйцеживорождением. Настоящей формой живорождения считается вынашивание плода в матке. Матка как орган появляется у млекопитающих животных. Кроме матки в функции вынашивания принимает участие такое важное образование как плацента - она есть не у всех млекопитающих. Преимущества очевидны - постоянная температура среды, поступление пит. веществ и кислорода, защита от механических повреждений и проникновения микроорганизмов (в последнем случае, конечно далеко не абсолютная за-щита).

Вскармливание молоком.

Молоко - питательная жидкость, содержащая много белка, жиров, углеводов. Такая пища легко усваивается детенышем. Она теплая, а значит помогает поддерживать температуру тела детеныша, содержит витамины и богата антителами, позволяющими сформировать им-мунитет.