Лекция №1 Введение в зоологию. Одноклеточные. Происхождение многоклеточных

зоологии Блохин Геннадий Иванович

академии, Борзенков согласился, но при условии, что он останется работать

в Московском университете.
9 марта 1865 г. Департамент сельского хозяйства запросил от директора Академии Железнова информацию по «исполняющему должность Адъюнкта Московского университета Борзенкову... согласен ли Борзенков принять на себя чтение лекций по зоологии и с каким вознаграждением за этот труд».
Директор Академии на запрос Департамента отвечал: «...конечно, г. Борзенков не может посвятить всей своей деятельности Академии, но тем не менее на него возлагается преподавание зоологии во всем объеме этой обширной и весьма важной в сельском хозяйстве науки». (ЦИАМ. Ф.228. Оп.2. Дело 277.).

Закончил Московский
университет,
ученик К.Рулье.

Первым профессором и заведующим кафедрой Общей и
сельскохозяйственной зоологии и сравнительной анатомии
в 1865 – 1872 гг. был Борзенков Я.А.

радостью приветствую грядущую нашу смену и выражаю сердечное пожелание студентам,

нашим ученикам, продолжать ту работу, которую мы, преподаватели, делаем, - быть творцами науки". Кулагин Н.М.

Заведующий кафедрой
Зоологии в 1894-1940 гг.

Кулагин Николай Михайлович (1860-1940)
Закончил Московский университет,
ученик А.П.Богданова.

Член-корр. АН СССР,
Акад. Белорусской АН,
Акад. ВАСХНИЛ,
заслуженный деятель науки

гг.

Окончил Московский университет.
Ученик Б.М.Житкова

Профессор,
доктор биологических наук,
заслуженный деятель науки РСФСР,

«Биология» ведется подготовка:
бакалавров по профилю «Охотоведение»
и профилю «Кинология»;
магистров

по программе «Ресурсы позвоночных животных (охрана, воспроизводство и рациональное использование)».


По направлению «Зоотехния» ведется подготовка
бакалавров по профилю «Кинология»
и профилю «Зоокультура».
Профиль: «Кинология» (Биология домашней собаки. Технология собаководства. Породы собак. Практическое собаководство.).
Профиль «Зоокультура» (Ресурсы животных. Воспроизводство ресурсов животных. Разведение беспозвоночных. Разведение позвоночных.).

животное и logos – наука)
Необходимость выделения зоологии в особую дисциплину

определяется, в частности, огромным значением животных для человека

в сельском хозяйстве;
в охотничьем хозяйстве;
в фармакологии, медицине, науке;
в эпидемиологии;
в паразитологии и др.

Введение

(И.Г. Гмелина, С.П. Крашенинникова, Г.В. Стеллера), Академической экспедиции 1768-1774 гг. (П.С. Палласа,

И.И. Лепехина, С.Г. Гмелина, И.А. Гюльденштедта) – составляют славу отечественной зоологии.

История зоологии – это и история биологии в целом

История зоологии в России берет свое начало в 1724 году, когда была основана Академия наук и были организованы известные «академические экспедиции»

История зоологии

основоположник отечественной зоологии, систематики млекопитающих
Карта путешествий П.С. Палласа
Труды П.С. Палласа:
Путешествия

по разным провинциям Российского государства (3 тома, 1771, 1773-1778)
Novae species Quadrupedum e Glirium ordinae (1778)

История зоологии

базе Петровской кунсткамеры
Зоологический музей в Санкт-Петербурге
Основные труды Ф.Ф. Брандта:
Материалы к

познанию млекопитающих России (1855)
Позвоночные животные Северно-европейской России (1856)

История зоологии

жизни зживотных
Эти книги для людей разного возраста, разного образовательного уровня, разных интересов
Введение

изучением отдельных групп и видов – специализация по беспозвоночным и

позвоночным животным; червям, насекомым, рыбам, млекопитающим (грызунам, зайцеобразным, рукокрылым, копытным, хищным) и др.

Введение

(включают только один таксон более низкого ранга)
Систематика – наука о

биологическом разнообразии

Таксономия – раздел систематики, разрабатывающий общие принципы классифицирования; объекты классифицирования – таксоны; их положение в системе – таксономический статус

История зоологии

Классификации, существовавшие в истории систематики

Конец XVIII – начало XIX вв.
Системы типологического и натурфилософского толка, затем уступившие место эволюционным классификациям

2-я половина XX в.
Становление «новой филогенетики» – филогенетические построения на основе новой методологии (кладистики) и фактологии (молеку-лярной генетики)

До XVIII в.
Эссенциалистские, основанные на учении Аристотеля о сущностях

1-я половина XX в.
Позитивистские идеи, низведшие систематику до классифицирования видов

Системы Линнея, Ламарка, Кювье, Бленвиля, Геккеля, Симпсона
Современная систематика филогенетическая, т.е. разрабатываемые ею иерархические (= упорядочивающие таксоны по рангам) классификации призваны отразить родственные отношения между организмами
Для этого принимается, что каждый политипический таксон должен объединять близкородственные организмы, имеющие общее происхождение (монофилетический таксон)
Полифилетические группы, члены которых не связаны между собой родством, в филогенетической систематике «запрещены»

занимается классификацией организмов для построения системы, отражающей их родственные связи,

или генеалогические связи.

– Хищные (Carnivora)
Семейство – Куньих (Mustelidae)
Род – Куницы (Martes)
Вид –

Куница лесная (Martes martes)

В науке для наименования видов животных существуют специальные правила, принятые международной комиссией – Международным союзом биологических наук, которые носят название «Международный кодекс зоологической номенклатуры»
Периодически эти правила обновляются комиссией и публикуются на английском и французском языках, а затем переводятся на национальные языки
С 1 января 2000 г. действует 4 издание кодекса

К. Линней ввел принцип бинарной номенклатуры в наименовании видов

Таксономическая номенклатура

История зоологии

4 группы:
объекты охоты Перечень объектов животного мира, отнесенных к объектам охоты,

утвержден Постановлением Правительства РФ № 1289 от 26 декабря 1995 г.
объекты рыболовства (морского зверобойного промысла) Перечень видов, отнесенных к объектам рыболовства (морского зверобойного промысла), пока отсутствует
виды, занесенные в Красную книгу Российской Федерации Перечень (список) объектов животного мира, занесенных в Красную книгу РФ, утвержден приказами Госкомэкологии России № 569 от 19 декабря 1997 г. и № 659 от 5 ноября 1999 г.
прочие (виды, не попавшие в какую-либо из трех перечисленных групп) Список отсутствует

им необходимо уделять первоочередное внимание
редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды
мигрирующие виды
эксплуатируемые виды
виды-эндемики России
Группы

видов, требующие первоочередного внимания:

Сохранение редких видов

Паразои (Parazoa):Тип Губки (Porifera, или Spongia)
Надраздел Эуметазои (Eumetozoa):
Раздел Лучистые (Radiata):Тип

Кишечнополостные, или Стрекающие (Coelenterata, или Cnidaria)Тип Гребневики (Ctenophora) Тип Мезозои (Mesozoa)
Раздел Двусторонне-симметричные (Bilateria):Тип Плоские черви (Plathelminthes) Тип Немательминты (Nemathelminthes) Тип Немертины (Nemertini) Тип Кольчатые черви (Annelida) Тип Моллюски (Mollusca)Тип Онихофоры (Onychophora) Тип Членистоногие (Arthropoda)Тип Погонофоры (Pogonophora) Тип Щупальцевые (Tentaculata) Тип Щетинкочелюстные, или Морские стрелки (Chaetognatha) Тип Иглокожие (Echinodermata)Тип Полухордовые (Hemichordata) Тип Хордовые (Chordata)

Их тело морфологически соответствует одной клетке, выполняя вместе с тем

функции целостного организма. Им присущи все жизненные функции многоклеточного организма.
Обитатели водоемов, но достаточно микрокапельной среды.
Микроскопических размеров, самые мелкие – внутриклеточные паразиты.
Формы тела и типы симметрии разнообразны.
Принципы организации – как и для всех клеток живых организмов.

- пищеварительная вакуоль
4 - сократительная (пульсирующая) вакуоль
5 - ядро
6 -

псевдоподии

1

2

3

3

4

4

4

5

6

пищеварительные вакуоли
3 – микронуклеус
4 – реснички
5 – сократительная вакуоль и

приводящие каналы
6 – клеточная глотка
7 – микронуклеус

1

2

3

4

5

6

7

которая имеет толщину 7,5нм и состоит из 3 слоев. Она

регулирует поступление веществ в клетку. У многих усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и прочность. Таким образом, возникает пелликула и другие оболочки.

Цитоплазма обычно распадается на 2 слоя: более светлую и плотную эктоплазму и внутреннюю, богатую различными включениями энтоплазму. В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи. Кроме того, имеются и специфические органеллы: фибриллярные образования – опорные и сократительные волоконца, сократительные и пищеварительные вакуоли.

таких простейших ограничены лишь тонкой цитоплазматической мембраной. Такие виды не

имеют постоянной формы тела, для них характерно наиболее примитивное движение – амебоидное, т.е. за счет псевдоподий и перетекания цитоплазмы.

Движение – амебоидное (саркодовые). Помимо амебоидного для некоторых простейших характерно более сложное движение. Как правило оно характерно для животных, имеющих специальные органоиды передвижения, такие как жгутики и реснички. Некоторые способны к быстрому сокращению за счет особых сократительных фибрилл – мионем. Встречаются и неподвижные виды.

уплотнения периферического слоя цитоплазмы и наличия в нем опорных фибрилл.

В этом случае они обладают постоянной формой тела, но не теряют гибкости и эластичности. У других может образовываться панцирь из чешуек, внутренний или наружный минерализованный скелет.

Эвглена

Раковина фораминиферы

Кокколитофорида

Радиолярии

Они способны к фотосинтезу. Зеленый пигмент хлорофилл локализуется в особых

телах - хроматофорах.

Euglena rostrifera

Campylomonas

Гетеротрофный тип обмена, когда питание происходит готовыми органическими веществами.

Trichomonas vaginalis

делением клетки.
- множественным делением (шизогонией)
Колония инфузорий кархезиум
- почкованием
Способы

размножения Protozoa

образованием половых клеток – гамет и их последующим слиянием или

копуляцией.

У простейших часто наблюдается чередование полового и бесполого размножений.

своих продолговатых тел. В это время ядра в тельцах обоих

партнеров начинают мейотически делиться, и по окончанию этого в цитоплазме каждой инфузории остается по два гаплоидных ядра. К этому моменту в оболочках клеток обоих партнеров образуется нечто вроде окошечек, и здесь цитоплазмы той и другой клеток сливаются воедино. По одному из двух гаплоидных ядер каждой инфузории направляются к этой цитоплазматической перемычке, переходят через нее в тело партнера и там сливаются с другим гаплоидным ядром, оставшимся неподвижным. В итоге каждая из конъюгирующих инфузорий обладает теперь диплоидным ядром, в котором половина хромосом изначально принадлежала данному индивиду, а другая половина получена от партнера по конъюгации. У разных видов инфузорий описанный половой процесс занимает от 3–4 часов до 7 суток. По окончании конъюгации партнеры разъединяются, после чего каждый из них способен вновь долгое время размножаться делением надвое

Тип Кишечнополостные (Coelenterata)

основные черты организации кишечнополостных.

появились первые многоклеточные организмы.
Многоклеточные характеризуются тем, что тело их

слагается из множества клеток и их производных. Однако этот признак сам по себе не определяет еще принадлежности к Метазоа. Из большого числа клеток могут слагаться колонии простейших. В теле Метазоа клетки всегда дифференцированы как по строению, так и по функции в различных направлениях и, будучи лишь частями сложного организма, утратили свою самостоятельность. Напротив, клетки, составляющие колонию простейших (кроме половых клеток), все более или менее одинаковые.
Характерная особенность Метазоа – наличие в их жизненном цикле сложного индивидуального развития – онтогенеза, в процессе которого из оплодотворенного яйца (а иногда из неоплодотворенного) образуется взрослый организм. Онтогенез многоклеточных включает дробление яйца на множество клеток – бластомеров и последующую дифференцировку их на зародышевые листки и зачатки органов.
Сложность организации многоклеточных животных (Metazoa) и разнообразие ее конкретных форм стимулировали разработку различных гипотез о происхождении Metazoa.

Гипотеза о происхождении от доклеточных форм. Клеточное строение - результат конвергентного сходства (Аверинцев, Заварзин).

В настоящее время считается общепризнанным происхождение Метазоа от одноклеточных. В понимании этого процесса важное значение имеют колониальные простейшие, как, например, вольвокс, с его делением клеток на соматические и половые.
Существует целая серия гипотез, признающих происхождение Metazoa от колониальных жгутиконосцев.
Наибольшим признанием пользуются гипотезы Э.Геккеля и И.Мечникова.

10000 видов). Эта группа характеризуется очень примитивным уровнем организации: губки,

по существу, не имеют упорядоченного внутреннего строения, настоящего кишечника, нервной системы, рецепторов и т. д.
Губки отличаются от всех остальных Metazoa чрезвычайно своеобразным онтогенезом, в ходе которого происходит инверсия зародышевых листков (экто- и энтодерма, так сказать, меняются местами). Новейшие данные молекулярных исследований показали, что губки имеют общее происхождение со всеми многоклеточными. Вероятно, они представляют собой очень раннюю боковую ветвь, обособившуюся на уровне фагопителлы.
Древнейшие ископаемые остатки губок известны из вендских отложений в Австралии.
Двухслойные неподвижные ассиметричные животные.
Отсутствие тканей, органов, высокая регенерационная способность.
Взаимопревращаемость клеток.
Отсутствие нервной системы.
Пассивное питание (фильтраторы).
Внутриклеточное пищеварение.

являющихся соединительнотканными опорными элементами (колленциты). Вторую категорию составляют склеробласты –

клетки, внутри которых закладываются и развиваются отдельные скелетные элементы губок. В мезоглее располагается большое количество подвижных клеток – амебоцитов. Среди последних можно различить клетки, внутри которых происходит переваривание пищи, воспринимаемой от хоаноцитов. Часть амебоцитов – археоцитов является недифференцированными резервными клетками, способными превращаться во все перечисленные типы клеток, а также давать начало половым клеткам. Таким образом, у губок отсутствует настоящая дифференцировка ткани.

У некоторых губок сохраняется мягкий скелет. Но это – редкое явление. У большинства скелет твердый, он состоит либо из минерального вещества – углекислой извести или кремнезема, либо из органического вещества – спонгина, либо сочетание спонгина и кремнезема. Минеральный скелет состоит из микроскопических игл – спикул. Они формируются внутри скелетообразующих клеток – склеробластов. Иглы обычно правильной формы и разнообразны. 4 типа: одноосные – в виде прямой или изогнутой палочки; 3 – осные в виде трех взаимно пересекающихся под прямымуглом лучей; 4-осные 4 луча сходятся в центрах так, что между двумя соседними лучами образуется угол 120 градусов; многоосные – в виде шариков или маленьких звездочек.

губок

– медуза и полип.
Двухслойные. Большинство – подвижные. Одиночные и колониальные.
Появление

тканей, органов.
Наличие гастральной полости и полостного пищеварения.
Нервная система диффузного типа.

крупными ароморфозами, существенно расширившими возможности их обладателей в использовании среды

обитания:
многоклеточность;
образование первых тканей — экто- и энтодермы;
лучевая симметрия;
дифференцировка клеток на ряд специализированных клеточных типов;
возникновение нервной системы, диффузного типа, состоящей из отдельных клеток, соединенных между собой отростками;
появление частично внутриполостного пищеварения;
появление специализированных для размножения половых клеток.

лишь некоторые из них адаптированы к пресной воде. Если полипы

в подавляющем большинстве — сидячие формы, обитающие на сравнительно небольших глубинах и предпочитающие скальные грунты, то медузы — свободно плавающие организмы.

Полиморфизм кишечнополостных.
Один и тот же вид может быть представлен на разных стадиях жизненного цикла совершенно непохожими друг на друга структурными типами. Основные такие типы – полип и медуза, иногда имеющие в пределах вида несколько вариантов. Полип – это постоянно или временно прикрепленная (сидячая) форма, состоящая из цилиндрического стебля, свободный конец которого расширен или превращен в диск и несет щупальца, расположенные одним или несколькими концентрическими кругами.

с выброшенной стрекательной нитью (Б):
1 — нематоциста;
2 —

стилет;
3 — книдоциль;
4 — стрекательная нить;
5 — шипы;
6 — крышечка

скелет – известковый или роговой.
Щупалец кратно 6 или 8.