ОСНОВЫ ЗООЛОГИИ И ОХРАНА ФАУНЫ Лекции 12 часов

ОСНОВЫ ЗООЛОГИИ И ОХРАНА ФАУНЫ Лекции 12 часов Cеминарские занятия 8 часа Лабораторные занятия 8 часов Зачет – III семестр Экзамен -- IV семестр

Целью дисциплины является изучение разнообразия животных, их структурно-функциональных адаптаций к условиям существования, роли в биоценозах, взаимоотношений общества, человека и животных. К основным задачам дисциплины относятся изучение: - основ анатомии, морфологии, физиологии, систематики и экологии животных мировой и региональной фаун; - антропогенного влияния на природные компоненты в разные исторические эпохи и в настоящее время и их последствия; - принципов охраны исчезающих и редких видов, занесенных в Международную Красную книгу и Красную книгу Республики Беларусь; - роли особо охраняемых природных территорий для сохранения биологического разнообразия.

НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ Основы зоологии Введение. Предмет, цель и задачи курса Царство Простейшие Царство Животные Типы червей. Плоские, Круглые и Кольчатые черви Тип Моллюски Тип Членистоногие Тип Хордовые Надкласс Рыбы Классы Хрящевые и Костные рыбы Класс Земноводные Класс Пресмыкающиеся Класс Птицы Класс Млекопитающие Охрана фауны Ресурсы животного мира Эксплуатация ресурсов животного мира Пути сохранения и увеличения биологического разнообразия животного мира

ЭТАП НАКОПЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВЕДЕНИЙ О том, что разные виды животных связаны с определенными условиями, и их численность зависит от урожая семян и плодов, которыми они питаются, о зависимости растений от внешних условий хорошо знали уже первые земледельцы 10 -15 тыс. лет назад. Оборот сельскохозяйственных культур на полях и огородах (севооборот) применяли в древнем Египте, древнем Китае и древней Индии 5 тысячелетий назад. Сложнейшая и экологически выверенная система земледелия была у индейцев майя в древней Америке. Период древних философов: Античность – Передняя Азия, Древняя Греция, Древний Рим (776 до н. э. - в V н. э. ). Аристотель Стагирит (384 -322 до н. э. ) древнегреческий философ и учёный. Описал поведение свыше 500 видов животных и классифицировал их по образу жизни и характеру потребностей. В его трудах имеются сведения о перелетах птиц, миграции и спячке рыб, строительной деятельности животных.

Теофраст Эрезийский, или Феофраст, или Тиртамос, или Тиртам, род. ок. 370 до н. э. , древнегреческий философ, естествоиспытатель, теоретик музыки. Считается отцом ботаники, описал особенности растений в разных условиях среды. Он отмечал зависимость формы и роста растений от типа почвы и климата. Написал (около 300 до н. э. ) две книги о растениях: «Историю растений» и «Причины растений» , в которых даются основы классификации и физиологии растений, описано около 500 видов, дал рекомендации по их практическому применению. Он наметил главнейшие проблемы научной растительной физиологии. Чем отличаются растения от животных? Какие органы существуют у растений? В чём состоит деятельность корня, стебля, листьев, плодов? Почему растения заболевают? Какое влияние оказывают на растительный мир тепло и холод, влажность и сухость, почва и климат? Может ли растение возникать само собой (произвольно зарождаться)? Может ли один вид растений переходить в другой? Вот вопросы, которые интересовали Теофраста – по большей части это те же вопросы, которые и теперь еще интересуют натуралистов.

Древний Рим: Плиний Старший, Гай Плиний Секунд (ок. 23 -79 н. э. ), римский государственный деятель, ученый-энциклопедист и историк. Оставил 160 густо исписанных свитков. Из опубликованных им работ сохранилась только «Естественная история» (Historia naturalis) в 37 книгах. Сочинение охватывает астрономию, физику, географию, этнографию, антропологию, физиологию, зоологию, ботанику, сельское хозяйство, минералогию, медицину и фармакопею, а также историю ремесел и искусств. Кроме того, по всем томам рассыпаны ценные исторические сведения. Плиний не совершил в этой работе какихлибо открытий, тем не менее Естественная история явилась одним из высших достижений античной науки со времени Аристотеля и его школы. Эмпедокл также отмечал взаимодействие растений с условиями среды. Известный древнегреческий врач Гиппократ в своих трудах описывал влияние факторов среды на здоровье человека.

Период средневекового застоя (Средневековье) – исторический период с конца V века до конца XV (открытие Америки в 1492). В Европе происходит застой в развитии многих естественных наук. В этом периоде накопления экологических сведений было незначительное, поскольку в науке доминирующей была теологическая теория происхождения жизни и виды считались неизменными, влияние среды вообще отрицалось. Период эпохи Возрождения. Великие географические открытия ХV и XVI веков заставили переосмыслить многие религиозные догматы, новая географическая и биологическая информация, полученная в этих экспедициях, послужила толчком дальнейшему развитию естественных наук и экологии в том числе. В XVI-XVIII веках экологические сведения составляли основную часть отчетов научных экспедиций на разные континенты и острова.

Карл Линней (1707 -1778) – шведский врач и натуралист, создатель в первой половине 18 века таксономической системы животных и растений. Заложил основы современной биноминальной номенклатуры. Описал около 1500 новых видов растений (общее число систематизированных им видов растений – более 9000) и большое число видов животных. Карл Линней оставил огромную коллекцию, в которую входили два гербария – было 19000 гербарных листов, более 3000 экз. насекомых, более 1500 раковин, свыше 700 образцов кораллов, 2500 образцов минералов; библиотека насчитывала 2500 книг, свыше 3000 писем, а также рукописи Карла Линнея, его сына и других учёных. С 1788 года значительная часть коллекции хранится в специальном хранилище общества «Лондонское Линнеевское общество» – одно из авторитетнейших научных центров, особенно в области биологической систематики.

Жорж Луи Леклерк де Бюффон (1707 -1788) – французский натуралист, один из крупнейших биологов и популяризаторов естествознания в 18 веке. Грандиозное сочинение Бюффона начало выходить в 1749 году – первые три тома «Теория Земли» были посвящены происхождению и истории Земли, общим сведениями о животных и человеке. Затем последовали рассказы о четвероногих (12 томов), о птицах (9 томов) и минералах (5 томов), дополнительные тома, в том числе «Эпохи природы» ; 36 -й том вышел в год смерти автора. В своей «Естественной истории» автор писал и о влиянии климата на организмы, он впервые признает, что превращение одного вида в другой происходит под влиянием внешних факторов. Неоконченную историю змей завершил зоолог Б. Ж. Э. Ласепед, он же продолжил "Естественную историю" томами о рыбах и китообразных (17991804). Беспозвоночные, о которых тогда знали мало, остались за пределами издания. "Естественная история" неоднократно издавалась целиком и частями, была переведена на многие языки и сделала Бюффона одной из самых известных фигур века европейского Просвещения.

Огюсте н Пира м Декандо ль (1778 -1841) – швейцарский и французский ботаник, автор одной из первых систем растений. В 1818 году стало выходить главное из описательных сочинений Декандоля под названием «Введение в естественную систему царства растений» , при его жизни вышло 6 томов из 17 (в дальнейшем оно было продолжено сыном Декандоля Альфонсом). Число видов с 10000, известных Линнею, возросло до 75000 и более. Обширнейшие флористические сочинения, составленные по системе Декандоля, послужили основой последующих исследований: такова Германская флора К. Коха, русская флора Ледебура, байкальско-даурская флора Турчанинова, британская флора Бентама и так далее. Декандоль издал ещё 2 сочинения, имевших также очень большое значение: «Органография растений» 1827 и «Физиология растений» 1832, которые дали новое направление морфологии растений, до того времени состоявшей преимущественно в терминологии.

Большой вклад в развитие биологии в это время внесли и российские ученые такие, как П. С. Паллас (1741 -1811), И. И. Лепехин (1740 -1802), С. П. Крашенинников (1711 -1755), М. В. Ломоносов (1711 -1765). В их трудах указывается на взаимозависимость изменения климата, флоры и фауны в разных частях Земного шара. Петр Симон Паллас естествоиспытатель, географ и путешественник. В 1768 -74 возглавил экспедицию Петербургской АН в центральную область России, районы Нижнего Поволжья, Прикаспийской низменности, Среднего и Южного Урала, Южной Сибири (Алтай, Байкал и Забайкалье), результаты которой опубликовал в труде «Путешествие по разным провинциям Российского государства» . Собрал и обработал географические, геологические, ботанические, зоологические, этнографические и др. материалы. Открыл и описал много новых видов млекопитающих, птиц, рыб, насекомых и др. животных, в том числе ланцетника. Исследовал ископаемые остатки буйвола, мамонта, волосатого носорога.

Иванович Лепехин, известный русский путешественник-натуралист, академик Петербургской и Российской Академий наук. Был руководителем одной из академических экспедиций для изучения в 1768 г. Оренбургской губернии. Во время путешествия вел дневник, где отмечал все, что привлекало его внимание по пути следования. Впоследствии этот дневник составил основу его знаменитого труда «Дневные записки путешествия по разным провинциям Российского государства» . «Дневные записки» – ценный научный труд, содержащий большое количество материалов, относящихся к самым разным областям знания: геологии, горному делу, географии, экономике, земледелию, сельскому хозяйству, ботанике, зоологии, ветеринарии, медицине, археологии, этнографии, фольклору.

Михаил Васильевич Ломоносов – русский просветитель, ученый-энциклопедист, поэт, переводчик. В 1755 по инициативе Ломоносова и по его проекту был основан Московский университет. С. П. Крашенинников (1711 -1755) Россия в XVII веке сильно расширила свои границы, выйдя своими восточными рубежами на побережье Тихого океана. Так в 1775 г. русский ученый А. А. Каверзнев (годы жизни неизвестны) издал книгу «О перерождении животных» , в которой с экологических позиций рассматривал вопрос об изменениях животных. Другой русский исследователь А. Т. Болотов (17381833) разработал классификацию местообитаний растений.

Александр Гумбольдт (1769 -1859) – немецкий естествоиспытатель, географ и путешественник, иностранный почетный член Петербургской АН. В 1799 году Гумбольдт отправляется в путешествие по Южной Америке и Мексике. Он собрал огромные ботанические, зоологические коллекции – одних растений около четырех тысяч видов, в том числе 1800 новых для науки. В 1807 году вышел первый том издания «Идеи о географии растений» , последний (30 том) – в 1833 году. Высказал идею об изолиниях растений. Суть этой идеи заключается в том, что в сходных географических условиях у растений появляются сходные физиономические формы. Ввел ряд научных понятий, которые и сегодня используются экологами (например, экобиоморфа растений, ассоциация видов, формация растительности и др. ). По предложению русского императора Николай I предпринял путешествие на Урал и в Сибирь, до Астрахани.

Профессор Московского университета К. Ф. Рулье (1814 -1858) считается основателем экологии животных. Он написал более 160 работ по зообиологии. Через все эти труды проходит мысль, что развитие органического мира обусловлено влиянием изменяющейся внешней среды. Он разработал широкую систему экологических исследований животных, которая вызвала значительный интерес у последователей. Его идеи развил ученик Н. А. Северцев (18271885), опубликовавший в 1855 г. магистерскую работу «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадов Воронежской губернии» . Этот труд является первым детальным экологическим исследованием в мировой зоологической литературе. Через 100 лет в 1950 г. эта работа была переиздана, и она не утратила своего значения и сегодня.

В 1859 году выходит в свет книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» . Эволюционное учение Ч. Дарвина явилось мощным толчком для развития экологии на качественно новой основе. Эрнст Генрих Геккель (1834 -1919) впервые употребил термин экология в своем труде «Всеобщая морфология организмов» , который вышел в 1866 году, а в 1868 году в книге «Натуралистическая теория мирообразования» он дал определение сущности новой науки. Однако этот термин прижился только к концу XIX века. В 1923 -27 г. В. И. Вернадский создал учение о биосфере как глобальной биологической системе планеты Земля.

Число описанных видов К. Линиею было известно 4208 видов, в первой половине XIX в. это число возросло до 48000, а в конце века зоологи насчитывали около 400 тыс. видов. В ХХ в. (и до наших дней) продолжается работа зоологов по развитию и усовершенствованию системы животного мира. Разобраться во всем многообразии фауны Земли было бы невозможно, если бы ученые не имели в руках универсального аппарата, позволяющего им точно фиксировать положение изучаемых и описываемых организмов на филогенетическом древе животного царства. Таким аппаратом является современная систематика, возникшая в результате кропотливой работы многих зоологов на протяжении всей истории развития науки. Во времена Кювье различали 4 типа, в современных же системах их насчитывается много больше. В настоящее время царство животных принято делить на серию взаимоподчиненных систематических категорий — таксонов. Основной таксон — «вид» . Для обозначения видов используется принцип бинарной номенклатуры, разработанный еще Линнеем. Каждому виду присваивается латинское название, состоящее из двух слов.

Первое слово — существительное — название рода, в который объединена группа близких видов, второе — обычно прилагательное — название вида. Так, например, научное название белянки капустной — Pieris brassicae, Самец Самка тогда как близкородственные виды, относимые к тому же роду — Pieris, называются: репница — Pieris rapae, ♂ ♀ брюквенница — Pieris napi и т. д. ♂ Двойные названия удобны, так как сразу указывают на родовую принадлежность данного вида. ♀

Близкородственные роды объединяются в семейства, семейства - в отряды, отряды – в классы. Высший таксон современной систематики – тип, который объединяет несколько родственных классов. Очень часто зоологами используются «промежуточные» таксоны: подтипы, подклассы, надотряды, подотряды и т. п. , объединяющие в пределах данного таксона группы более низкого ранга. Например, классы в пределах типа могут быть сгруппированы в несколько подтипов. Для примера укажем основные систематические категории, к которым причисляется какой-нибудь определенный вид, скажем, белянка капустная. Тип Arthropoda — Членистоногие Подтип Tracheata — Трахейные Надкласс Шестиногие — Hexapoda Класс Насекомые открыточелюстные — Insecta-Ectognatha Отряд Lepidoptera — Чешуекрылые, или Бабочки Семейство Pieridae — Белянки Род Pieris — Белянка Вид Pieris brassicae — Белянка капустная.

В современной зоологии, кроме того, явно ощущается необходимость классифицировать и высшие систематические категории — типы. Под одним названием объединяют сходные по существенным признакам родственные типы. В дальнейшем изложении мы примем следующие подразделения животного царства на группы, стоящие выше типа: Царство ANIMALIA Подцарство Надраздел Раздел ЛУЧИСТЫЕ - RADIATA Подраздел Надтип КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ - COELENTERATA Тип СТРЕКАЮЩИЕ - CNIDARIA

Царство Простейшие Protozoa Простейшие — это организмы на клеточном уровне организации. В морфологическом отношении тело их равноценно клетке, но в физиологическом представляет целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их микроскопически малых размеров. Общее число известных видов превышает 30000. Два основных компонента тела простейших — цитоплазма и ядро. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая имеет толщину около 7, 5 нм и состоит из 3 слоев. Эта основная мембрана, состоящая из белков и липоидов и регулирующая поступление веществ в клетку, у многих простейших усложняется дополнительными структурами.

Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя — наружный, более светлый и плотный, — эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями, — эндоплазму. В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы: различные фибриллярные образования — опорные и сократимые волоконца, сократительные вакуоли, пищеварительные вакуоли и др. Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро Protozoa обладает типичной двухслойной ядерной оболочкой, пронизанной многочисленными порами.

В отличие от соматических клеток многоклеточных простейшие характеризуются наличием жизненного цикла. Последний слагается из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого вида повторяются с определенной закономерностью. Это явление называется цикличностью, а отрезок жизни вида между двумя однозначными стадиями составляет его жизненный цикл. Важная биологическая особенность многих простейших — способность к инцистированию. При этом животные округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют на своей поверхности плотную оболочку и переходят от активной жизни в состояние покоя. В инцистированном состоянии простейшие, могут переносить резкие изменения окружающей среды (подсушивание, охлаждение и т. п. ), сохраняя жизнеспособность. При возвращении благоприятных для жизни условий цисты раскрываются и простейшие выходят из них в виде активных, подвижных особей. Среды обитания простейших. Простейшие обладают широким всесветным распространением. Множество их живет в море и пресных водах и входят в состав бентоса на различных глубинах. Многочисленные виды радиолярий, жгутиконосцев и инфузорий являются компонентами морского планктона. Существуют некоторые виды, живущие во влажной почве. Наконец, широкое распространение среди всех классов простейших получил паразитизм. Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые заболевания человека, домашних и промысловых животных. Некоторые виды паразитируют в растениях. Простейшие имеют важное практическое значение для медицины, ветеринарии, сельского хозяйства.

Антони ван Левенгук (Leeuwenhoek, 1632– 1723) Родился в голландском городе Дельфте Это позволило ему создать микроскопы своей оригинальной конструкции, дававшие увеличение до 280 раз. Хобби – шлифование линз и изготовление простых однолинзовых микроскопов. В течение 48 лет ученый неустанно изучает микромир. Он впервые описал стилонихию, опалину, лямблию, вольвокса и еще множество других простейших. Открыл бактерии и впервые обнаружил сперматозоиды животных, эритроциты крови.

Левенгук поместил под микроскоп каплю воды, взятую из бочки с застоявшейся водой, и обнаружил мириады микроскопических животных. Они бегали, плавали, копошились в капле. Это случилось в 1675 г. Левенгук назвал открытых им микроскопических животных анималькула; animalculum по латыни означает «зверушка» , «зверек» или «маленькое животное» .

Простейшие животные при большом увеличении Амёба 1 мм – 1000 мкм 0, 001 мм – 1 мкм – 1000 нм Инфузория

Микроскопы Биомед Биологический микроскоп Levenhuk Bio. View BM 51160 Стереомикроскоп Levenhuk Stereo. View ST-A-2 L Инвертированный (цифровой) микроскоп Levenhuk Inver. View IMB-2 Электоронные микроскопы

Классификация простейших (1980 год) 1. Тип Саркомастигофоры -Sarcomastigophora 25 000 2. Тип Апикомплексы - Apicomplexa 4 800 3. Тип Микростпоридии - Microspora 800 4. Тип Миксоспоридии - Myxozoa 875 5. Тип Инфузории - Ciliophora 7 500 6. Тип Лабиринтулы - Labyrinthomorpha 35 7. Тип Асцетоспоровые - Ascetospora 30

Тип Rhizopoda – Ризоподы (Корненожки) Класс Lobosea – Лобозеи Подкласс Gemnamoebia – Голые амебы Отряд Euamoebia Виды: Amoeba proteus – Амеба протей Entamoeba histolytica – Дизентерийная амеба Entamoeba coli – Кишечная амеба В течение всего или большей части жизненного цикла органоиды движения — псевдоподии. Разные виды амеб отличаются по числу и форме псевдоподий. Последние могут быть короткими, длинными, тупыми, заостренными на концах и т. п. Быстрота движения Amoeba proteus составляет при благоприятных условиях примерно 200 мкм в минуту. Amoeba proteus — Амёба протей: 1 – эктоплазма; 2 – эндоплазма, 3 – ядро; 4 – сократительная вакуоль; 5 – пищеварительная вакуоль, 6 – псевдоподии.

Различные виды амёб 1 – Amoeba umax; 2 – Pelomyxa bmucleata; 3 – Amoeba proteus; 4 – Amoeba radiosa; 5 – Amoeba verrucosa; 6 – Amoeba polypodia Непатогенные амебы человека A – трофозоит Entamoeba coli (кишечная амеба); B – зрелая 8 -ядерная циста Entamoeba coli; C – трофозоит Endolimax nana (карликовая амеба); D – трофозоит Entamoeba gingivalis (ротовая амеба).

Основная функция сократительной вакуоли — регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. Сократительная вакуоль частично выполняет выделительную (выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ) и дыхательную функции (в цитоплазму вода несет растворенный кислород). Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, клетки бактерий, частицы органического детрита, мелких простейших и т. п. Амеба обтекает его со всех сторон, и он вместе с небольшим количеством жидкости оказывается внутри цитоплазмы простейшего – в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли. Внутрь последних из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты, и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания поступают в эндоплазму. Вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу. Описанный способ заглатывания оформленной пищи при посредстве псевдоподий называется фагоцитозом. Пиноцитозом поглощаются жидкие вещества. Снаружи внутрь цитоплазмы впячивается тонкий канал, в которую засасывается окружающая амебу жидкость. Затем она отшнуровывается и оказывается лежащей внутри цитоплазмы.

Схема цикла развития дизентерийной амебы Entamoeba histolytica 1– циста; 2– эксцинтирование; 3– образование восьми трофозоитов; 4– малая вегетативная (просветная) форма; 5– деление амебы; 6– предцистная стадия; 7– большая вегетативная форма; 8– тканевая форма

Подкласс Testacealobosia – Раковинные амебы (1000 видов) Отряд Arcellinida Виды: Arcella vulgaris – Арцелла обыкновенная Difflugia spp. – Диффлюгии 1 – Difflugia oblonga; 2 – Difflugia arceolata Arcella vulgaris — Арцелла обыкновенная А – вид сбоку, Б – вид снизу: 1 – раковина; 2 – протоплазма; 3 – псевдоподии; 4 – сократительная вакуоль; 5 – пищеварительные вакуоли; б – ядро

Тип Foraminifera – Фораминеферы Современных видов – 4 000 Класс Rotaliata Отряд Rotaliida (многокамерные) Вид: Rotalia spp. Класс Globigerinata Отряд Globigerinida (шаровидные простые формы) Вид: Globigerina spp. Однокамерная фораминифера Gromia oviformis: 1 – хитиноидная раковина, 2 – цитоплазма внутри раковины, 3 – цитоплазма, обтекающая раковину снаружи, 4 – ядра, 5 – захваченная ризоподиями диатомовая водоросль, 6 – анастомозы между ризоподиями, 7 – перевариваемые диатомовые водоросли внутри раковины.

Фораминиферы, обитатели моря. В наиболее простых случаях раковина состоит из плотного органического вещества – псевдохитина (выделяется эктоплазмой). У других видов к этой тонкой пленке приклеиваются захваченные псевдоподиями посторонние песчинки. Раковинки подобного типа массивны и тяжеловесны. У большинства современных фораминифер раковина пропитана углекислым кальцием. Форма раковины разнообразна: раковина имеет форму продолговатого мешка, вытягивается в трубку или в спираль. У большинства фораминифер полость раковины поделена поперечными перегородками на камеры (многокамерные формы) с отверстиями. Псевдоподии у фораминифер называются ризоподиями. Они представляют собой длинные тонкие переплетающиеся и сливающиеся нити, образующие вокруг раковинки сложную сеть. Ризоподии служат для улавливания и, частично, переваривания пищи, а также для передвижения животного. Они способны сокращаться и вытягиваться.

Размножение. Фораминиферы обладают сложным жизненным циклом, в который включаются две формы размножения – бесполое и половое. Пример – цикл развития однокамерной корненожки Myxotheca arenilega. Одноядерная стадия называется гамонтом. После некоторого периода свободной активной жизни ядро ее начинает многократно делиться, и корненожка становится многоядерной. Вокруг каждого из ядер обособляется небольшой участок цитоплазмы, и все тело корненожки распадается на множество мелких клеток, каждая из которых формирует два жгутика неравной длины – половые клетки (гаметы). Клетки выходят в морскую воду и попарно сливаются – образуется зигота (диплойдна). Она дает начало новому поколению, формирующему раковину и называемую агамонтом. В агамонте происходит постоянное увеличение числа ядер (митозом). После завершения его роста происходит деление ядер (мейозом). Далее вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы и все тело распадается на большое количество мелких одноядерных зародышей, именуемых агаметами. Которые развиваются в гамонтов.

n n 2 n n Жизненный цикл фораминиферы Myxotheca arenilega: 1 – гамонт одноядерный, 2 – образование гамет (гамогония), 3 – копуляция гамет, 4 – зигота, 5, 6 – развитие агамонта, 7 – мейоз при делении ядер, 8 – образование агамет (агамогония), 9 – агамета (молодой гамотн)

Жгутиконосцы характеризуется наличием жгутов, служащих органоидами движения. Их может быть один, два или множество. Представители ряда групп жгутиконосцев обладают хроматофорами, содержащими хлорофилл. Эти формы способны на свету осуществлять фотосинтез. Другим жгутиковым свойствен гетеротрофный обмен — как все животные, они используют в качестве пищи готовые органические вещества. Размеры и форма тела жгутиконосцев, довольно разнообразны. У многих жгутиконосцев на поверхности клетки выделяется специальная оболочка, она может состоять из различных веществ: из хитиноидного органического вещества, из студенистого вещества (у многих колониальных видов) или же, как у типичных растительных клеток, из клетчатки (у растительных жгутиконосцев). От переднего полюса тела берут начало жгутики (1, 2, 4, 8 и более — до нескольких тысяч). Если жгутов два, то нередко лишь один выполняет локомоторную функцию, тогда как второй неподвижно тянется вдоль тела и выполняет функцию руля.

Тип Euglenozoa – Эвгленовые (1000 видов) Класс Euglenoidea Отряд Euglenida Виды: Euglena viridis, Peranema spp. 1 – жгутик, 2 – резервуар сократительной вакуоли, 3 – сократительная вакуоль, 4 – несущие хлорофилл хроматофоры, 5 – ядро, 6 – парамиловые зерна, 7 – глазок. У многих растительных жгутиконосцев (эвглены, панцирные жгутиконосцы) имеются особые аппараты, служащие для восприятия световых раздражений. Их называют «глазными пятнами» или стигмами. Зеленый пигмент хлорофилл локализуется внутри особых тел — хроматофоров, имеющих такое же строение, как и хлоропласты высших зеленых растений.

Тип Chlorophyta Класс Chlorophyceae Отряд Volvocida– Вольвоксовые Виды: Volvox spp. , Chlamydomonas spp. , Eudorina eiegans, Pandorina morum, Gonium spp. Строение вольвоксов: А – Volvox globator – участок колонии с половыми клетками; Б – Volvox aureus – колония в процессе бесполого размножения, внутри материнской колонии дочерние колонии: 1 – макрогамета, 2 – микрогаметы, 3 – дочерние колонии. Жгутики служат и для захвата пищи. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные частички увлекаются к основанию жгутика. Здесь имеется небольшое отверстие в пелликуле — клеточный рот, ведущий в довольно глубокий канал — глотку, вдающийся внутрь тела. В эндоплазме образуется пищеварительная вакуоль.

В теле жгутиконосцев откладываются разного рода резервные питательные вещества. Это могут быть капельки жироподобных веществ, разбросанные в цитоплазме, включения полисахарида гликогена, а у окрашенных растительных жгутиконосцев — зерна крахмала или близкого к нему углевода — парамила (у эвглен). Сoкратительные вакуоли имеются у свободноживущих пресноводных форм и отсутствуют у большинства морских и у всех паразитических видов. Для большинства Mastigophora известен только бесполый способ размножения делением надвое. У всех жгутиконосцев, имеющих половой процесс, первые два деления зиготы представляют собой мейоз. Таким образом, диплоидна у них лишь зигота, все же остальные стадии жизненного цикла гаплоидны.

Тип Kinetoplastida – Кинетопластиды (1000 видов) Класс Bodonida Виды: Bodo edax Класс Trypanosomatida Виды: Trypanosoma rhodesiense, T. brucei, T. evansi, Leishmania donovani, L. tropica Муха це-це Трипаносома Trypanosoma sp. : 1 – кинетопласт; 2 – ядро; 3 – ундулирующая мембрана; 4 – жгутик Трипаносома гамбийская в плазме крови

Африканский трипаносомоз Возбудители сонной болезни (трипаносомы) в переносчике – мухе це– це: 1 – прохождение трипаносом через хоботок мухи; 2 – трипаносомы в кишечнике мухи; 3 – трипаносомы в слюнных железах Жизненные циклы Trypanosoma rhodesiense: 1– муха це–це (Glossina morsitans) – переносчик возбудителя родезийской формы сонной болезни; 2– трипаносомы в организме переносчика; 3– антилопы – резервуар трипаносом Больной сонной болезнью на последних стадиях заболевания

Американский трипаносомоз (болезнь Чагаса, или Шагаса) Жизненный цикл Trypanosoma cruzi: 1– поцелуйный клоп (Triatoma infestans) – переносчик возбудителя американского трипаносомоза; 2– трипаносомы в организме переносчика; 3– броненосцы – природный резервуар американского трипаносомоза; 4– трипаносома в организме хозяина; 5– эритроциты крови Паразитический зоб при болезни Чагаса

Лейшмании – внутриклеточные паразиты Жизненный цикл Leishmania tropica: 1– лептомонадная форма лейшманий; 2– москит – переносчик лейшманий; 3– грызуны – природный резервуар кожного лейшманиоза; 4– лейшманиальная форма в мазке из язвы хозяина. Язвы, вызываемые Leishmania tropica (пендинская язва)

Тип Polymastigota Класс Diplomonadea – Дипломонады Отряд Diplomonadida (около 40 видов) Виды: Giardia (= Lamblia) intestinalis, Hexamita spp. Лямблия Lamblia intestinalis (вид сбоку): 1 – хвостовая пара жгутиков; 2 – средняя пара жгутиков; 3 – передняя пара жгутиков; 4 – вентральная пара жгутиков; 5 – ядро; 6 – присасывательный диск; 7 – аксостиль Циста лямблии Лямблия, присосавшаяся к эпителиальной клетке кишечника Лямблия на стадии деления

Класс Oxymonadea – Оксимонады (в кишечнике насекомых – 450 видов) Отряд Oxymonadida Виды: Oxymonas spp. , Pyrsonympha spp. Полезные симбионты термитов (ксилофаги) Различные жгутиконосцы из кишечника термитов: A– Rhynchonympha tarda; B– Calonympha grossi; C– Coronympha octonaria; D– Teratonympha mirabilis; E– Spirotrichonympha flagellata; 1– ядро; 2– аксостили.

Класс Parabasalea Отряд Trichomonadida – Трихомонадовые Виды: Trichomonas hominis, Tr. vaginalis, Tr. tenax Жгутиковые трихомонады Представители семейства Trichomonadidae: A – кишечная трихомонада (Trichomonas hominis); B – мочеполовая трихомонада (Tr. vaginalis). 1 – ундулирующая мембрана; 2 – жгутики; 3 – блефаропласт; 4 – ядро; 5 – аксостиль.

Тип Opalinata – Опалины (400 видов) Класс Opalinatea Отряд Opalinida Вид: Opalina ranarum Представители семейства Opalinidae: A – Cepedea sp. ; B – Opalina ranarum. 1 – ядра опалин, 2 – жгутики, 3 – эктоплазма, 4 – эндоплазма

Жизненные циклы лягушки (Rana sp. ) и ее паразита Opalina ranarum: A – взрослая лягушка; B – икра; C, D – различные стадии развития головастика; E – превращение головастика в лягушку. 1, 5 – цисты опалин; 2 – микрогамета; 3 – макрогамета; 4 – копуляция гамет; 6 – взрослая опалина; 7 – вегетативное деление опалины

ТИП АПИКОМПЛЕКСЫ – APICOMPLEXA Включает простейших, ведущих исключительно паразитический образ жизни. В их жизненном цикле наблюдается чередование бесполого размножения (у некоторых споровиков это звено цикла может отсутствовать), полового процесса и спорогонии. Бесполое размножение осуществляется путем множественного деления — шизогонии или же у некоторых споровиков путем деления надвое. Половой процесс протекает в форме копуляции гамет. Зигота обычно выделяет оболочку и в таком виде называется ооцистой. Внутри нее в процессе спорогонии формируются спорозоиты — стадии, служащие для распространения вида. Они могут свободно лежать в ооцисте или же находиться внутри спор, представляющих отдельности, покрытые собственной оболочкой. Образование спорозоитов завершает жизненный цикл споровиков. Первое деление зиготы есть мейоз. Споровики — организмы с зиготической редукцией. Класс делится на классы — Gregarinina (грегарины), Coccidiida (кокцидии), Haemosporidia (кровяные споровики).

Ультраструктура мерозоита (или спорозоита) кокцидий: 1 – коноид; 2 – микронемы; 3 – микротрубочки; 4 – микропора; 5 – жировая капля; 6 – ядро; 7 – эндоплазматическая гранулярная сеть; 8 – цистерны аппарата Гольджи; 9 – митохондрии; 10 – роптрии. Тип Апикомплексы в настоящее время подразделяют на два класса: Перкинсеи (Perkinsea) и Споровики (Sporozoea). Представители, относящиеся к последнему классу, характеризуются совершенным апикальным комплексом и наличием полового процесса. Каждый класс включает множество отрядов.

Подтип Sporozoa – Споровики Класс Gregarinomorpha – Грегарины Отряд Eugregarinida Известно их более 500 видов, достигающие в размерах от 10 мкм до 16 мм. Эпимериты различных видов грегарин: A – Beloides firnus; B – Cometoides crinitus; C – Geniorhynchus monnieri; D – Gregarina longa; E – Sycta inipitata; F – Echinomera hispida; G – Pileocephalus heeri; H – Stylocephalus longioollis.

Различные типы гамонтов отряда Eugregarinida: A – Monocystis proteiformis из олигохет; B – Schneideria mucronata из личинок двукрылых; C – Menospora polyacantha из личинок стрекоз; D – Corycella armata; E – Taeniocystis mira; F – Lophorhynchus insignis.

Хозяевами грегарин в основном являются насекомые, а также черви, реже водные моллюски, иглокожие.

Развитие грегарины: 1 – эпимерит; 2 – протомерит; 3 – дейтомерит; 4 – спорозоит; 5– 7 выход спорозоитов из ооцисты и внедрение в клетки кишечника; 8 – рост грегарины.

ООЦИСТА СИЗИГИЙ

Класс Coccidiomorpha – Кокцидии представляют собой обширную группу внутриклеточных паразитических простейших, включающую свыше 400 видов. Паразитируют они в самых различных группах беспозвоночных (кольчатых червях, моллюсках, членистоногих) и позвоночных животных. Отряд Eimeriina – Эймериевые Вид: Eimeria magna, Toxoplasma gondii Эймериевые паразитируют только у позвоночных животных, преимущественно у млекопитающих и птиц, вызывая заболевание – кокцидиоз. Кокцидии паразитируют в клетках стенок кишечника и вызывают кровавый понос, изнуряющий организм хозяина.

ТОКСОПЛАЗМА ГОНДИ Среди эймериевых кокцидий опасность для человека представляет токсоплазма – Toxoplasma gondii Nicoll et Manceaux, 1908. Данные внутриклеточные паразиты были обнаружены в 1908 г. французскими учеными Николем и Мансо у грызунов в Северной Африке. Они широко распространены среди разнообразных видов птиц и млекопитающих, а также могут паразитировать и у человека, вызывая тяжелые заболевания – токсоплазмозы. От 6 до 90% людей в различных регионах имеют антитела к токсоплазме; в среднем инвазировано 30% жителей Земли. Токсоплазмы поражают клетки различных органов, в первую очередь ретикуло–эндотелиальной системы и мозга.

Цикл развития и способы заражения Toxoplasma gondii: 1–кошка–хозяин, в котором происходят шизогония и стадии полового цикла; 2– мыши и другие промежуточные хозяева, в которых протекает дополнительное бесполое размножение – имеет место острая инфекция (образуются цисты, изолирующие паразита от тканей хозяина); 3– стадии развития ооцист (по две споры в каждой с четырьмя спорозоитами в споре); 4– внутриутробное заражение мышей.

Отряд Haemosporina (Кровяные споровики) – специализированные внутриклеточные паразиты крови позвоночных животных Среди гемоспоридий наиболее патогенными для человека являются четыре вида плазмодиев: 1. Plasmodium vivax (трехдневная); 2. Pl. falciparum (тропическая), 3. Pl. malariae (четырехдневная) 4. Pl. ovale (малярия овале)

ТИП ИНФУЗОРИИ – CILIOPHORA Большинство инфузорий – свободноживущие морские и пресноводные простейшие, реже среди них встречаются симбионты и паразиты различных животных. Классификация инфузорий базируется на структуре ресничного аппарата всего тела и положение ротового отверстия. Делятся на два класса Ресничные инфузории (Ciliata) Ресничная инфузория Tetrahymena pyriformis Сосущие инфузории (Suctoria). Сосущая инфузория Dendrocometes paradoxum

Этому обширному типу (свыше 7000 видов) относятся простейшие, органоидами движения которых служат реснички, присутствующие обычно в большом количестве. Вторым важным и общим признаком инфузорий является присутствие в теле их, по меньшей мере, двух качественно различных ядер — крупного вегетативного ядра — макронуклеуса и гораздо более мелкого генеративного — микронуклеуса. Громадное большинство инфузорий, объединяемое в класс Ciliata, обладает ресничками в течение всей жизни (за исключением стадий инцистирования). Другая, гораздо меньшая группа инфузорий (класс Suctoria) лишь на определенных этапах жизненного цикла снабжена ресничками, остальное же время лишена органоидов движения. Инфузории имеют крайне разнообразную форму, но чаще они продольно овальные. Размеры их варьируют в широких пределах. Длина от 30— 40 мкм до миллиметра и более. У некоторых инфузорий в эктоплазме располагаются сократительные волоконца — мионемы, благодаря чему такие виды способны к резкому сокращению. Ротовое отверстие присутствует у всех инфузорий, за исключением некоторых эндопаразитических форм.

Класс Сосущие инфузории (Suctoria) Отряд Suctorida Сосущие инфузории – это сидячие формы, лишенные во взрослом состоянии ресничек, рта и глотки. У сукторий развилась своеобразная форма хищничества, связанная с сидячим образом жизни. Sphaerophrya sp. с простыми щупальцами Dendrocometes paradoxum с разветвленными щупальцами

Класс Ресничные инфузории (Ciliata) Большая часть инфузорий относится к собственно ресничным, которые включает 20 отрядов (распадающихся более чем на 160 семейств), относящихся к 4 подклассам. Подкласс Спиральноресничные инфузории (Spirotrichia) Имеется спиральная полоса мембранелл, ведущая ко рту, закручена вправо. Питаются, загоняя пищу в рот током воды, создаваемым околоротовыми мембранеллами. Отряд Gymostomatida Dileptus sp. Didinium nasutum

Отряд Entodiniomorpha Инфизории семейства Офриосколециды - Ophryoscoleocidae ( 120 видов) из рубца жвачных: A– Entodinium simplex; B– Anoplodinium denticulatum; C– Polyplastron multivesiculatum; D– Ophryoscolex caudatus; E– Eudiplodinium neglectum; F– Epidinium ecaudatum; 1– микронуклеус; 2– макронуклеус; 3– околоротовая ресничная зона; 4– сократительная вакуоль; 5–спинная ресничная зона; 6– скелетные пластинки.

Инфузории семейства Ophryoscoleocidae: A– Anoplodinium gracile, поглощающие целлюлозу; B– Anoplodinium bubalidis, растворяющий ткани растения; C– Ostracodinium sp. с проглоченными растительными частицами. Инфузории (50 видов), живущие в кишечнике морских ежей: A– Entorhipidium triangularis; B– Entodiscus indomitus; C– Strobilidium rapulum; D– Entorhipidium tenue; 1– макронуклеус; 2– микронуклеус; 3– скелетные лучи.

Отряд Брюхоресничные - Hypotrichida Stylonichia mytilus Вид с брюшной стороны Вид сбоку

Трубач – Stentor polymorphus Отряд Разноресничные Heterotrichida с мелкими ресничками и крупными мембранеллами Бурсария – Bursaria truncatella Nyctotherus ovalis 1 – адоральные мембранеллы, 2 – сократительная вакуоль, 3 – ядро (макронуклеус) Спиростомум – Spirostomum ambiguum

Подкласс Кругоресничные инфузории (Peritrichia) Реснички располагаются только вокруг ротовой воронки (в три ряда), образуя левозакрученную спираль. Большинство Peritricha сидячие, прикрепленные формы, нередко образующие колонии. Отряд Peritrichida В качестве лечебного мероприятия рекомендуются ванны из 2%–ного раствора поваренной соли или 0, 01%–ной КМn. О 4 в течение 10– 20 мин Кругоресничная инфузория Trichodina sp. (вид сбоку): 1 – околоротовые (адоральные) мембраны; 2 – сократительная вакуоль; 3 – прикрепительный аппарат; 4 – нижний венчик ресничек; 5 – ядро.

Pyxidium ventriosa Carchesium polypinum Campanella umbellaria Zoothamnium

Подкласс Holotrichia – Равноресничные инфузории Отряд Hymenostomatida Ротовая воронка – перистом Инфузория-туфелька Paramecium caudatum

Паразитическая инфузория Ихтиофтириус – Ichthyophthirius multifitiis

Отряд Trichostomatida Вестибулюме Балантидий – Balantidium coli

Инфузориям свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем поперечного деления, чаще всего в свободноподвижном состоянии. Размножение сопровождается делением обоих ядер. При бесполом размножении промежуток времени между двумя делениями бывает различен. При комнатной температуре инфузория туфелька делится 1— 2 раза в сутки. Бесполое размножение повторяется много раз подряд, но время от времени в жизненном цикле инфузорий происходит половой процесс, который носит характер конъюгации. Главное отличие конъюгации инфузорий от ранее описанных половых процессов заключается в том, что она представляет временное соединение двух инфузорий. Последние обмениваются частями своего ядерного аппарата, после чего расходятся. Конъюгация — обязательное звено их жизненного цикла. Голодание, действие некоторых солей ускоряют наступление конъюгации, обильное и разнообразное питание задерживает ее.

Значение простейших в природе и жизни людей: 1. Источник питания для других животных. 2. Выполняют роль санитаров, очищая водоемы от бактерий и гниющих веществ. 3. Служат индикаторами чистоты воды. 4. Содействуют геологической разведке, служат руководящими формами при разведке нефти и газа. 5. Участвуют в образовании залежей известняков. 6. Участвуют в круговороте веществ. 7. Оказывают влияние на почвообразовательные процессы. 8. Возбудители заболеваний домашних животных и человека.