Ароморфозы насекомых егэ

Тип членистоногие наиболее богатый видами среди всех животных. Он насчитывает около 1,5 млн. видов, которые широко расселились по всему земному шару
и на данный эволюционный период — господствуют, достигнув невиданного расцвета и отлично приспособившись к жизни вблизи людей.

Членистоногие — первичноротые трехслойные многоклеточные животные, произошедшие от многощетинковых кольчецов и включающие в себя многочисленные классы
— ракообразные, паукообразные и насекомые.
Давайте обозначим ароморфозы, которые помогли занять членистоногим их доминирующее положение, и общие черты строения.

По-другому членистоногих называют артроподы (от др.-греч. ἄρθρον — сустав и πούς, род. п. ποδός — нога), что еще раз подчеркивает их важнейшие ароморфозы,
о которых вы скоро узнаете.

Ароморфозы членистоногих

• Членистые конечности

Органы движения членистоногих имеют более сложное строение, через суставы соединяясь с телом животного. Конечности подобны многоколенным рычагам, к которым
крепятся мышцы, приводящие их в движение. Выполняют самые разные функции: копание, передвижение, собирание, плавание, служат органом защиты и нападения на жертву.



• Поперечно-полосатая мускулатура

Поперечно-полосатая мышечная ткань впервые возникла у членистоногих. Мышечная ткань дифференцирована на отдельные пучки. Они состоят из
длинных волокон, которые начинаются от одних члеников и крепятся к другим членикам тела, превращая их в подвижные рычаги.



• Слияние сегментов тела

Для членистоногих характерна гетерономная сегментация тела (от греч. heteros — другой и nomos — закон) — сегменты тела (членики) имеют разное строение
и выполняют разные функции. Сегменты тела сливаются и образуют отделы: голову, грудь и брюшко. Отделы тела также могут сливаться между собой.



• Наружный скелет — хитиновый покров

Тело членистоногих покрыто твердым наружным покровом — хитинизированной кутикулой. Хитин — природный полимер из группы азотсодержащих полисахаридов.
Такая оболочка надежно защищает все внутренние органы от механических повреждений, предотвращает высыхание и служит опорой для внутренних органов, мышц.



• Способность к полету у насекомых

Перед вами одно из величайших событий эволюции на Земле — приобретение насекомыми крыльев. Это важное новшество дало возможность осваивать обширные
ранее недоступные территории, заселить множество разных экологических ниш.

Перечисленные ароморфозы членистоногих и их маленькие размеры дали этим животным невероятные преимущества, и, повторюсь, мы с вами на данный момент живем
в эру господства членистоногих. Они прекрасно уживаются с человеком — вы не раз встречали насекомых в своем жилище, и порой это были не самые лучшие и ожидаемые
встречи, но ведь они были — это еще одно очевидное доказательство их адаптации к жизни рядом с нами.

Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.

Общие особенности членистоногих

• Покровы тела

Снаружи тело членистоногих покрыто хитиновой кутикулой — твердым наружным скелетом (его также называют экзоскелет). Он выполняет защитную функцию,
изнутри к нему крепятся многочисленные мышечные пучки.

Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только
в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.



• Гетерономная сегментация

Тело членистоногих подразделяется на неоднородные сегменты, которые отличаются по строению и функции — такая сегментация называется гетерономная.
Группы сегментов сливаются в отделы тела:
голову — несущую органы чувств и конечности для захвата пищи, грудь — с расположенными на ней ходильными конечностями, и брюшко — задний отдел.

У паукообразных и ракообразных голова и грудь сливаются в единый отдел — головогрудь. У клещей тело вообще не дифференцировано на отделы, представлено
единой монолитной структурой.



• Членистые конечности

Членистые конечности — важная прогрессивная черта членистоногих, они представляют собой систему подвижно соединенных друг с другом рычагов.
Между отдельными члениками в конечности образуются суставы, что обеспечивает большой объем двигательных возможностей.

Конечности могут видоизменяться, и в зависимости от выполняемой функции конечность получает разные названия: бегательная, прыгательная, копательная,
плавательная, хватательная, собирательная и другие.



• Полость тела

Как уже было сказано, хитиновая кутикула выполняет функцию экзоскелета, поэтому у членистоногих полость тела утрачивает опорную функцию. Вследствие гетерономной
сегментации тела и смешения первичной полости тела со вторичной, у членистоногих полость тела называется — миксоцель (от греч. μῖξις — «смешение» и
κοῖλος — «полый»).

Остатки вторичной полости тела (целома) можно обнаружить в протоках половых железах (гонад) и выделительных органах. За счет крови, заполняющей
большую часть тела, полость тела членистоногих (и моллюсков) также называют гемоцель.



• Кровеносная система

У членистоногих кровеносная система незамкнутого (лакунарного) типа. Из сосудов кровь попадает в щелевые промежутки и омывает внутренние органы,
доставляя клеткам питательные вещества. Сердце располагается на спинной стороне тела.

По сосудам и полостям движется единственная тканевая жидкость насекомых — гемолимфа. Она не переносит кислород, в ней редко можно обнаружить гемоцианин.
Чаще всего она бесцветна, либо желтовато-зеленоватого цвета. Тем не менее, гемоцианин (за счет содержания меди придает характерный голубой цвет),
обнаруживается среди мечехвостов, некоторых паукообразных, ракообразных и насекомых.



• Дыхательная система

У водных форм представлена жабрами, у наземных — листовидными легкими и трахеями.



• Выделительная система

Органы выделения членистоногих представлены видоизмененными метанефридиями. У насекомых имеются мальпигиевы сосуды, позволяющие максимально экономить воду,
всасывая ее прямо из мочи. У ракообразных выделительная система представлена зелеными железами, располагающимися на головном конце тела.

Обитание на суше в целом требует от членистоногих сильной экономии жидкости, что вызывает изменения продуктов выделения. Так у паукообразных
легко растворимые мочевина и аммиак заменяются малорастворимым гуанином, у насекомых мочевина и аммиак заменяется мочевой кислотой.



• Нервная система

Нервная система узлового типа. Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. От ганглиев (нервных узлов)
отходят нервные волокна, иннервирующие близлежащие внутренние органы и ткани.



• Половая система

Все членистоногие размножаются только половым путем. Большинство из них раздельнополые животные, развитие чаще непрямое (происходит с метаморофозом).
Метаморфоз (греч. metamorphosis — превращение) — глубокое преобразование в строении организма, в результате которого личинка через стадию куколки
превращается во взрослую особь.

Подтип Трилобитовые

Этих животных мы с вами могли увидеть, если бы переместились на 540 млн. лет назад, в самое начало палеозоя (кембрийский период). В кембрии они впервые
появились, и тогда же начался их расцвет. Вымерли эти удивительные животные к концу пермского периода.

Для этих животных характерна гомономная сегментация, отсутствие дифференциации конечностей.

Значение членистоногих

Значение членистоногих для человека сложно переоценить. Некоторых членистоногих употребляют в пищу — раки, крабы, омары (лобстеры). Медоносные пчелы создают мед —
ценнейшее природное «лекарство», из меда изготавливается множество других фармацевтических лекарств. Хитиновая кутикула
наружного скелета используется в фармацевтике. Из яда паукообразных изготавливают снотворные средства.

Членистоногие доставляют и множество хлопот человеку. Часть из них являются переносчиками тяжелых заболеваний (комар рода Anopheles переносит возбудителя
малярии — малярийного плазмодия, возбудителей различных инфекционных заболеваний могут переносить мухи, москиты, блохи, тараканы).

Ряд членистоногих напрямую вызывает
заболевания у человека, к примеру — чесоточный зудень приводит к развитию чесотки. Многие насекомые наносят вред культурным растениям, выращиваемым человеком,
это — саранча, клопы, жук-короед.

Тип Членистоногие — самая большая группа животных, населяющих нашу планету (более 1 млн. видов). Они встречаются повсеместно (в наземно-воздушной среде, во всех морях и океанах, в пресных водоёмах).

Основные ароморфозы:
1.    Концентрация органов, которая выражается в слиянии сегментов тела.
2.    Появление членистых конечностей.
3.    Появление поперечно-полосатой мускулатуры, организованной в пучки.
4.    Появление наружного хитинового покрова, как места для прикрепления мышц.5.    Прогрессивное развитие пищеварительной системы.

Внешнее строение, покровы

Членистоногие — двусторонне-симметричные животные.

Они имеют сегментированное тело и членистые конечности (с чем и связано название «членистоногие»). Такие конечности ещё называют рычажного типа.

Наружный покров членистоногих пропитан особым органическим веществом — хитином. Он защищает тело и выполняет функцию наружного скелета (панциря): изнутри к нему прикрепляются мышцы.

Хитиновый покров слаборастяжим и мешает росту животного. Поэтому членистоногие время от времени линяют.

Отделы тела

В теле большинства членистоногих можно различить три отдела:

1. Голова, на которой находятся основные органы чувств, необходимые для ориентировки в пространстве (глаза, усики), а также роговые органы.

2. Грудь, на которой расположены ноги, а у насекомых и крылья, выполняет функцию передвижения.

3. Третий (задний) отдел тела – брюшко — взял на себя функцию пищеварения и размножения.

У Паукообразных и Десятиногих раков голова и грудь срослись и образовали головогрудь.

У Клещей между отделами тела нет границ.

Полость тела

Полость тела членистоногих смешанная: она образуется на ранних стадиях развития при слиянии первичной и вторичной полостей.

Внутреннее строение

У членистоногих имеются пищеварительная, кровеносная, дыхательная, выделительная, нервная и половая системы органов.

Пищеварительная система

Пищеварительная система у членистоногих состоит из переднего отдела (рот, глотка, пищевод, желудок), среднего и заднего отделов кишечника, заканчивающегосяанальным отверстием.

В средний отдел кишечника у Паукообразных и Насекомых впадают протоки печени или особых трубчатых придатков — мальпигиевых сосудов.

Выделительная система

Органы выделительной системы членистоногих различны:

У речного рака (Класс Ракообразные) — это пара почек (зелёные железы), протоки которых открываются у основания усиков.

У паука крестовика (Класс Паукообразные) — почки и выделительные трубочки.

У майского жука (Класс Насекомые) — только выделительные трубочки (мальпигиевые сосуды).

Дыхательная система

У водных Членистоногих (Ракообразных) органами дыхания являются жабры.

У Пауков легочные мешки и трахи, сообщающихся с внешней средой через дыхательные отверстия.

У Насекомых органами дыхания являются тончайшие дыхательные трубочки — трахеи.

Кровеносная система

Кислород от органов дыхания ко всем органам доставляется кровеносной системой. Кровеносная система незамкнутая и состоит из лежащего на спинной стороне тела сердца и отходящих от него кровеносных сосудов. Сердце трубчатое, состоящее из нескольких камер.

Нервная система и органы чувств

Нервная система членистоногих сходна с нервной системой кольчатых червей — узлового типа (окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки).

Членистоногие ориентируются в пространстве с помощью хорошо развитых органов чувств.

Органами обоняния и осязания у членистоногих служат усики и многочисленные волоски на поверхности тела.

Глаза, как правило, сложные (фасеточные), образованные большим числом простых глазков.

Зрение членистоногих называют мозаичным: изображение предмета складывается из отдельных изображений, воспринимаемых простыми глазками.

У некоторых членистоногих хороший слух. Они воспринимают звуковые сигналы тонкими слуховыми волосками, расположенными на поверхности тела и конечностях.

Для членистоногих характерно сложное поведение, основаное на инстинктивных действиях.

Инстинкт — это сложная цепь наследственно закреплённых (врождённых) рефлексов – ответов на воздействия внешней среды.

Размножение

Большинство членистоногих — раздельнополые животные.

Из отложенных самками оплодотворенных яиц развиваются личинки, которые растут, развиваются и превращаются во взрослых особей. Некоторые членистоногие, например, пауки, развиваются без стадии личинки.

Происхождение

Многие признаки членистоногих, например, членистость тела, брюшная нервная цепочка, наличие кровеносной системы, указывают на их родство с кольчатыми червями, происхождение от общих предков — примитивных древних малосегментных червей. Вместе с тем членистоногие значительно выше по организации, чем кольчатые черви. В процессе длительного исторического развития у них за счёт слияния члеников образовались отделы тела, развились членистые конечности, хитиновый покров, различные органы дыхания, произошло усложнение нервной системы и органов чувств.

Эти и другие признаки способствовали их процветанию на Земле. Первоначально Членистоногие были водными животными, которые дали начало всему разнообразию современных групп членистоногих: ракоообразных, паукообразных и насекомых.

Что такое ароморфоз?

Ароморфозом называется эволюционное направление, приводящее к кардинальным значимым изменениям строения тел живых существ. Происходит их совершенствование, зачастую переводящее их на более высокую стадию развития.

Так, например, эволюционное развитие человечества привело к тому, что оно имеет резкие черты отличия от обезьян. В процессе эволюции, растительный и животный миры претерпели множественные изменения. Дыхательные процессы стали осуществляться с помощью жабр и легких, появилось половое размножение. Некоторые метаморфозы стали чрезвычайно удачными, привели к эволюционному движению вперед с увеличением возможностей и улучшением адаптационных процессов к среде обитания.

Существенные изменения внутреннего и внешнего облика являются ароморфозами. Они приводят к появлению новых признаков. Так, когда животные обзавелись челюстями, это помогло им освоить активные питательные методы, когда ранее они владели лишь пассивными питательными способами.

В меньших объемах, в эволюции наблюдается еще и идиоадаптация. Это метаморфозы в морфологии меньшего масштаба. Представляют собой незначительные изменения видовые, родовые или семейственные, не приводящие к кардинальным изменениям потомков по сравнению с предками. Ароморфоз представляет собой редкое явление, но приводящее к значительным и грандиозным изменениям.

В связи с этими процессами происходит формирование новых органов с системами, возникают крупные таксоны, класс или тип, а иногда и целое царство. Волосяной покров животного является ароморфозом, а варианты волосяных покровов являются его идиоадаптациями.

Значение ароморфоза

Вся совокупность эволюционных преобразований у живых существ имеет единственную важнейшую цель – увеличение степени выживаемости в неблагоприятных природных условиях. Поэтому ароморфозы имеют очень глубокое значение. Их появление у представителей растительного и животного миров приводит к увеличению конкурентоспособности между видами, способствует освоению новых пространств и территорий.

В процессе развития появляются новые жизненные формы, резко отличающиеся от предыдущих поколений, достигших более высокого уровня развития. В результате ароморфозных процессов прокариоты уступили место эукариотам, а простейшие превратились в многоклеточных живых существ, у животных появилось кислородное дыхание, представители рыб выбрались на поверхность суши, а человечество достигло высочайшего развития, где не имеет конкурентов.

Образование ароморфозов явилось длительным процессом, который продолжался сотни тысячелетий. Значение данных процессов очень важно, с его помощью происходит развитие всех живых существ. В основу этих процессов положен ряд биологических механизмов. Таких, как механизм наследственности, то есть полученные прогрессивные особенности с генами передаются от предков к потомкам.

Также важен и механизм естественного отбора, в результате которого представители животного и растительного миров, не получившие видовых изменений постепенно подходят к вымиранию. Ярким примером является вымирание динозавров в древности.

Признаки ароморфоза.

О наличии данного эволюционного процесса свидетельствуют следующие признаки у растений и животных:

— развитие клетки;

— многоклеточность;

— появление процессов фотосинтеза;

— постоянство температуры тела;

— размножение половым путем;

— развитие головного мозга;

— развитая кровеносная и дыхательная системы;

— развившаяся челюсть у животных и человека;

— созревание семян у растений;

— развитие опорно-двигательного аппарата;

— внутриутробное развитие животных.

Самые яркие примеры ароморфоза

У подводных водорослей совсем отсутствуют ткани. Широкое распространение наземных растений произошло в связи с тем, что начали образовываться покровные ткани с ксилемами, флоэмами, колленхимами.

Родоначальником представителей пернатых оказался археоптерикс, хотя он не мог летать, а всего лишь перемещался по веткам, однако ряд важнейших процессов, таких как: образование крыльев и перьевого покрова позволило птицам парить в небесах.

Костные рыбы, с появлением легочного дыхания и конечностей, преобразовались в представителей земноводных. Постепенное увеличение и совершенствование головного мозга у приматов привело к возникновению человека разумного.

Ароморфоз органического мира

Самым главным изменением является появление многоклеточных созданий, которые в результате длительного эволюционного процесса доминируют над простейшими одноклеточными организмами. Это случилось во времена Архейской эры, около четырех миллиардов лет тому назад. Многочисленные представители мира Флоры и Фауны имеют индивидуальные особенности и отличия. Их развитие длительное время осуществлялось индивидуально. Но в своем развитии они имеют и общие черты. К самым важным моментам относятся такие особенности:

— Живые клетки обзавелись ядрами и органеллами. Вначале появились прокариоты, а затем эукариоты. Эукариотами являются все живые существа, исключая бактерии и археи.

— Стали образовываться специализированные клетки, выполняющие множество различных функций. Появились многоклеточные организмы с органами и тканями.

— Возникло половое размножение. Половое клеточное деление. Произошло увеличение генетического многообразия и улучшилась их адаптация к внешней среде обитания. Наследование генетических черт от предков к потомкам.

Ароморфоз растений

Растительный мир земного шара преодолел долгий маршрут эволюционного развития. Из карликовых водорослей сине-зеленой окраски развились папоротник со мхом, трава с кустарниками, крупные древесные растения с лианами. Около трех миллиардов лет назад растительная жизнь зародилась в воде, откуда затем постепенно выбралась на поверхность суши, образовав огромное видовое многообразие.

Важнейшим изменением в растительном мире явилось образование фотосинтеза, то есть процесса преобразование световой энергии в химическую энергию. Возникла возможность производства органических веществ с помощью солнечных лучей. Это изменение появилось в самом начале палеозойской эры. В то время происходило осваивание суши растениями и животными, выбравшимися из водной стихии. Первые споровые растения образовались в силурийском периоде этой же эры.

Далее, важнейшими изменениями явились следующие особенности:

— Появление цветов и опыления;

— появилась проводящая система;

— возник эпидермис;

— появились устьица;

— последовательная смена поколений;

— появление семязачатков;

— цветочное оплодотворение и появление нектара и пестиков.

Ароморфоз земноводных

Земноводные стали первыми позвоночными суши, которые не утратили связи с водой. Их родоначальниками стали кистеперые рыбы примерно 400 миллионов лет назад. К крупнейшим изменениям строения земноводных представителей относятся следующие:

— Сформировалась конечность из пяти пальцев.

— Развились мешковидные легкие.

— Образовалось трехкамерное сердце и 2 круга кровообращения.

— Сформировалась нервная система.

— Мышцы дифференцированы.

— Образовалось среднее ухо.

Ароморфоз пресмыкающихся

Пресмыкающиеся, в процессе эволюции, вышли из водной среды сложным путем, претерпевая ряд сложных изменений. Они являются амниотами. Зародыш развивается внутри пузыря с жидкостью. Главным изменением стало появление зародышевой оболочки. Вторым новшеством стало развитие внутреннего оплодотворения.

Пресмыкающиеся обзавелись сухой кожей. У них отсутствуют железы, а у земноводных их множество. Кожа покрыта роговыми чешуями. Они защищают от сухости и сохраняют влагу внутри организма. Дыхательная система у пресмыкающихся усложняется. Они приобретают ячеистые легкие для улучшения газообмена. Кожного дыхания у них нет.

Пресмыкающиеся обзавелись неполной сердечной перегородкой. Она позволяет разделять венозную кровь от артериальной крови и улучшать процессы метаболизма. Наличие коры больших полушарий головного мозга. Пресмыкающиеся обзавелись зачатками коры головного мозга. Наличие вторичной почки. Позволяет экономить жидкость и концентрировать мочу.

Ароморфоз птиц

Пернатые представители мира Фауны также прошли сложный эволюционный путь развития. Они появились в Юрском периоде Мезозойской эры. Это было более двухсот миллионов лет тому назад. Археоптерикс стал первым представителем пернатых, одновременно, имея черты пресмыкающегося.

Важнейшими изменениями для птиц стали следующие новшества:

— Появление перьевого покрова. Перья видоизменились из роговых чешуй.

— Формирование крыльев.

— Появление четырехкамерного сердца и полного разделения кругов кровообращения.

— Наличие двойного дыхания и губчатых легких.

— Развитие теплокровности.

— Развитие заботы о потомстве.

— Развитое зрение со слухом.

Ароморфоз рыб

Класс рыб отличают от более примитивных жизненных форм прогрессивные новшества, повышающие их организационный уровень. Важнейшими среди них можно отметить следующие черты:

— Сформировался череп с челюстями. Жабры видоизменяются в челюсти, способные к пищевому захвату.

— Наличие парных плавников. Облегчает перемещение тела в водной среде.

— Хорда замещается костным позвоночником. Хрящи превращаются в кости.

— Усложнение дыхательной системы. Появление жабр.

— Укрупнение печени и развитие поджелудочной железы.

— Увеличение кишечника.

Ароморфоз млекопитающих

Позвоночные животные относятся к развитой группе, которая в процессе длительной эволюции приобрела легкие с конечностями и внутренним скелетом и сложной нервной системой, позволяющей решать сложнейшие задачи. Важным этапом является кормление потомства молоком. Так появились млекопитающие.

В составе материнского молока присутствует набор витаминов и белков, необходимый для развития потомства, а также жизненно важный иммунитет. Млекопитающие животные получили целый комплекс важных изменений:

— Наличие теплой крови.

— Наличие волосяного покрова.

— Наличие сердца, состоящего из четырех камер.

— Внутриутробное развитие детенышей.

— Развитые полушария головного мозга.

— Образовалась плацента.

— Сформировалась матка с молочными железами. Это характерно только для млекопитающих.

— Забота о детенышах.

Ароморфоз насекомых

Класс насекомых в процессе длительного эволюционного развития не подвергался сильным изменениям, как другие классы. Таракан с глубокой древности не видоизменился и остался в первозданном облике до настоящего времени. Но изменения происходили и у насекомых. Среди них можно отметить следующие метаморфозы:

— Сформировались зародышевые оболочки: амниотическая и серозная.

— Преобразился ротовой аппарат.

— Оформился твердый хитиновый покров тела.

— Появилась трахейная дыхательная система.

— Развились членистые конечности.

— Возникновение крыльев.

— Наличие элементов социального поведения.

Ароморфоз человека

Человек появился в результате длительных эволюционных процессов в классе млекопитающих. Принадлежит он к отряду «Приматы» вместе с обезьянами, однако, ему удалось стать человеком разумным, превзойдя обезьян в своем умственном и физическом развитии. В процессе превращения из обезьяны в человека произошло множество сложнейших изменений, главными среди них можно отметить следующие изменения:

— Значительно увеличился объем головного мозга.

— Появилась развитая речь.

— Осваивание навыков прямохождения.

— Увеличились тазобедренные суставы.

-Увеличился пяточный отдел стоп.

— Увеличилась длина ног.

— У позвоночника сформировался двойной изгиб.

— Опустилась гортань, что сделало речь членораздельной у человека.

— Опустилась подъязычная кость.

— Совершенствование системы мышц.

— Разделение людей по группам крови.

— Замена молочных зубов постоянными зубами.

— Наличие общности в обмене веществ.

— Большие пальцы противопоставлены другим пальцам на конечностях.

Ароморфозы членистоногих

Членистоногие —самый крупный тип животных, к нему относится более половины от всех видов, населяющих планету. Тип Членистоногие включает в себя насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек.

Особенности строения:

• наружный хитиновый скелет;
• сегментированное симметричное тело с парными конечностями. Отделов тела три: голова, грудь и брюшко. Первые два отдела у некоторых классов сливаются в головогрудь.
• Кровеносная система незамкнутая, сердца нет, его заменяет сердечная трубка.
• Нервная система устроена достаточно сложно, в неё входят окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка.

Членистоногие обитают повсеместно, могут быть как травоядными, так и хищниками или паразитами. Для многих видов характерен половой диморфизм: самки отличаются от самцов размерами, окраской, строением тела.

Самый простой способ определить, к какой группе относится членистоногое – посчитать количество конечностей у животного. Насекомые имеют 3 пары ног, паукообразные – 4 пары, ракообразные – 5 и больше.

Класс Ракообразные (Crustacea)

Часто учёные рассматривают ракообразных, как несколько классов. К этой довольно крупной группе относятся крабы, лобстеры, раки, креветки, криль и другие животные. Всего около 73 000 видов, большая часть которых живёт в воде и ведёт активный образ жизни. Некоторые крабы, мокрицы живут на суше. Некоторые виды, как морской жёлудь, ведут прикреплённый образ жизни. Мелкие рачки могут паразитировать на рыбах и водных беспозвоночных.

Типичный представитель ракообразных – речной рак (Astacus astacus). Он имеет пять пар ходильных конечностей, две пары чувствительных усиков. Тело состоит из головогруди и брюшка. Брюшко образовано 18 подвижными сегментами, заканчивается анальной лопастью с хвостовым плавником.

Панцирь в основном хитиновый. Хитин – углевод, который также можно встретить в клеточных стенках грибов. Он выделяется клетками кожи членистоногих и образует мягкий и эластичный слой. Над хитиновым слоем находится прочный и жёсткий известковый (неорганический слой), покрытый снаружи кутикулой с щетинками.

Изнутри к пластинам панциря крепятся мышцы и связки, формируя подвижные сочленения. Внутреннего скелета, как у хордовых, у членистоногих нет.

Панцирь не может увеличиваться вместе с животными, поэтому ракообразные линяют: сбрасывают старый панцирь, быстро растут и выделяют новый покров. Во время линьки животные особенно уязвимы и вынуждены укрываться в защищённых местах.

Пищеварительная система устроена довольно просто. Кишечник состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Желудок разделён на две части: жевательную и цедильную. В жевательном отделе происходит механическая обработка пищи с помощью «зубов» из кутикулы. Затем в цедильном отделе пища подвергается химической обработке пищеварительными ферментами.

В кишечник впадает проток от печени, по нему поступают печеночные ферменты. Анальное отверстие открывается на анальной лопасти.

Органы дыхания ракообразных – жабры. Они находятся под панцирем. Могут состоять из листовидных пластинок, тонких ветвящихся нитей или одиночных выростов. Ракообразные очень маленьких размеров не нуждаются в жабрах и получают необходимый кислород путём диффузии.

В передней части головогруди располагается пара почек – зелёные железы. Каждая железа состоит из концевого мешочка, от которого отходит извитой канал. В мешочке из тканевой жидкости образуется первичная моча. При прохождении по извитому канальцу моча концентрируется и в итоге попадает в мочевой пузырь, где накапливается.

Кровеносная система незамкнутая. Функции крови выполняет гемолимфа, жидкость желтоватого цвета, близкая по составу к плазме.

На спинной стороне головогруди находится пятиугольное сердце, которое на самом деле является расширенным сосудом. От него отходит разветвлённая сосудистая сеть. Гемолимфа изливается в полость тела, омывает органы, просачивается к жабрам и вновь собирается в сосуды.

Центральная нервная система состоит из крупного надглоточного узла (головного мозга), окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки с ганглиями. К мышцам и органам чувств отходят периферические нервные отростки. У некоторых ракообразных нервная система может быть ортогонального типа.

Из-за панциря осязание ракообразных затруднено. Органами осязания служат усики, на них же расположены рецепторы химического чувства, чувства равновесия.

Поскольку рак не может поворачивать голову, он обладает очень подвижными глазами на стебельках. Глаза сложные фасеточные, состоят из множества (более 3000) глазков. Зрение членистоногих называют также мозаичным, потому что целое изображение складывается из частичных мелких изображений, которые даёт каждый глазок.

Ракообразные обычно раздельнополы, самцы внешне отличаются от самок. Половые железы располагаются в теле между кишечником и спинной аортой. Оплодотворение у большинства видов наружное, сперматозоиды и яйцеклетки сливаются в воде.

Если размножение с превращением, из яиц выходят личинки: науплиусы у простых раков и зоэа у высших. Такое размножение характерно для большей части ракообразных, в том числе для креветок.

У речного рака развитие прямое, то есть из яиц выходят маленькие рачки. Они цепляются за гребные конечности матери и путешествуют вместе с ней, пока не вырастут.

Микроскопические ракообразные играют важную роль в пищевых цепочках, образуя зоопланктон. Дафнии, циклопы, диаптомусы, бокоплавы имеют размеры меньше 1 мм. Они парят в толще воды и служат пищей для многих рыб, китообразных и других животных.

Класс Паукообразные, или Арахниды (Arachnida)

В этот класс входят пауки, скорпионы и клещи, всего коло 114 000 видов. Размеры не превышают нескольких сантиметров. Многие паукообразные имеют специальные органы: ядоносный и прядильный аппараты. Почти все представителя класса – хищники, обитают на суше.

Тело состоит из головогруди с конечностями и брюшка, однако членистое строение выражено не так ярко, как у ракообразных. Более всего на раков похожи скорпионы, у них наибольшая степень расчленения брюшка. У всех паукообразных четыре пары ходильных конечностей.

Снаружи тело покрыто хитиновой кутикулой, она предохраняет организм от потери влаги. Это позволяет паукообразным заселять самые засушливые районы. Дополнительную прочность кутикуле придают белки, рассеянные в ней.

Пищеварительная система типичная, представлена передней, средней и задней кишкой. У пауков может быть внешнее пищеварение (экзоцитоз): яд из желёз не только обездвиживает, но и переваривает жертву. Так как пауки часто питаются другими членистоногими, они впрыскивают яд под покровы жертве и ждут, пока та переварится внутри панциря.

Желудок крупный, кишечник имеет несколько выростов, что позволяет всасывать большой объём пищи. В среднюю кишку открываются протоки печени.

Дыхательная система может быть представлена лёгкими и/или трахеей. У мелких пауков и клещей органы дыхания отсутствуют. Лёгочные мешки более древние по происхождению, считается, что они образовались при погружении жаберных конечностей внутрь тела. По сути, лёгкие являются углублениями с лёгочными листочками, на которых совершается газообмен между кровью и воздухом. Трахеи же – это тонкие разветвлённые каналы, которые проходят по всему телу, они доставляют воздух ближе к тканям.

Кровеносная система такая же, как у ракообразных. У мелких клещей сердце может быть очень маленьким или вообще отсутствовать.

Выделительная система образована мальпигиевыми сосудами. Это сеть каналов, которые сходятся к кишечнику и открываются отверстием между средней и задней кишкой. Продукты обмена по каналам идут от тканей и выводятся вместе с непереваренными остатками пищи.

Кроме мальпигиевых сосудов могут быть и коксальные железы. Это небольшие мешочки, находящиеся в головогруди. От них отходят извитые каналы. Коксальные железы работают по принципу почек.

На конце брюшка находятся паутинные железы. Они могут производить разные типы нитей. Например, для строения паутины сперва необходимо создать каркас из опорных нитей (прочных, толстых и нелипких), а потом уже оплетать его ловчими (тонкими и очень липкими). От паутины отходит сигнальная нить, с её помощью паук определяет, попалась ли в ловушку жертва.

Нервная система состоит из крупного головного мозга и брюшной нервной цепочки.

Органы зрения представлены простыми (не фасеточными!) глазками, поэтому зрение у паукообразных слабое. У пауков может быть до 12 простых глаз.

Имеются органы химического, тактильного чувства, органы равновесия. Органы слуха развиты плохо.

Паукообразные раздельнополые, оплодотворение внутренние. Самки откладывают яйца, но у некоторых видов есть живорождение: яйцо развивается в половых путях и вылупляется внутри материнского организма.

Развитие чаще прямое, у клещей с метаморфозом (у личинки клеща три пары ног).

Класс Насекомые (Insecta)

В мире по самым скромным подсчётам есть более миллиона видов насекомых, учёные регулярно описывают новые виды. Насекомые освоили практически все среды обитания.

Их размеры колеблются от 0,14 мм (паразитические наездники) до 57 см (палочник). Наземные членистоногие не могут быть такими крупными, как водные, у которых размах конечностей иногда превышает 1,5-2 м. Это связано в неэффективным способом дыхания, дыхательная система не может справится с большим объёмом тела. В Юрском периоде концентрация кислорода в воздухе была выше и на планете могли жить гигантские стрекозы.

Насекомые имеют подвижную голову, грудь и сегментированное брюшко. На голове находятся усики и ротовой аппарат. Грудь разделена на три членика, несёт три пары конечностей и две пары крыльев. У многих видов крылья редуцируются или изменяются. Так, у мух вторая пара крыльев видоизменилась в специальные жужжащие придатки – жужжальца. У жуков пара крыльев превратилась в жёсткие защитные надкрылья.

Пищеварительная система имеет слюнные железы. Варианты строения ротовых аппаратов очень разнообразны. Грызущий характерен для жуков, лижущий есть у мух, сосущий у бабочек, колюще-сосущий у комаров и т.д.

У видов, которые питаются твёрдой пищей, за зобом расположен жевательный желудок с хитиновыми зубцами. Слепые выросты кишечника увеличивают поверхность всасывания.

Дыхание осуществляется только с помощью трахей. По бокам груди и на каждом членике брюшка расположены дыхальца, или стигмы – дыхательные отверстия. Они ведут в тонкие трубочки трахей, трахеи ветвятся на трахеолы и образуют небольшие расширения – воздушные мешки. Для лучшего газообмена некоторые насекомые вынуждены постоянно двигать брюшком.

Кровеносная система типичного строения. Сердец может быть несколько.

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами, которые открываются в кишечник. Помимо них есть жировое тело. Клетки жирового тела накапливают токсичные вещества в течении всей жизни насекомого, такая система называется почкой накопления.

Нервная система состоит из крупных над- и подглоточных нервных узлов и брюшной нервной цепочки. У общественных животных, муравьёв, пчёл, термитов, мозг очень сложный. Они общаются друг с другом с помощью системы сигналов, заложенной на уровне инстинктов.

Зрение цветное, играет большую роль в жизни насекомых. Есть сложные и простые глаза. Слух достаточно хороший, улавливает не только вибрацию воздуха, но и колебания поверхности или воды. Обоняние и вкус могут быть разделены.

Насекомые раздельнополы, оплодотворение внутреннее. Развитие в основном с превращением. Взрослое животное называется имаго. Из отложенных имаго яиц вылупляется личинка первого возраста, которая обычно живёт дольше взрослого животного. Личинка может расти в несколько стадий, после чего окукливается. В куколке тело животного полностью перестраивается, наружу выходит взрослая особь, готовая к половому размножению.

Таким образом, главная задача личинки – накопить энергию, задача имаго – размножиться. У некоторых насекомых взрослая стадия очень короткая, например, майский жук живёт несколько дней, в то время как его личинка развивается годами. У взрослого майского жука даже нет ротового аппарата, после спаривания и откладывания яиц жуки умирают.

Классификация насекомых

Отряды	Тип развития	Кол-во пар крыльев	Ротовой аппарат	Особенность развития крыльев	Некоторые представители
Таракановые	С неполным превращением	2 пары	Грызущий	Надкрылья	Рыжий и черный тараканы
Термиты	С неполным превращением	2 пары	Грызущий	Сетчатые	Термит
Прямокрылые	С неполным превращением	2 пары	Грызущий	Надкрылья	Саранча, кузнечики, сверчки
Вши	С неполным превращением	Нет крыльев	Колющесосущий	Бескрылые	Вошь головная, вошь платяная
Клопы	Вошь	2 пары	Колющесосущий	Надкрылья	Клоп-черепашка, клоп-гладун, клоп-водомерка
Равнокрылые	С неполным превращением	2 пары	Колющесосущий	Сетчатые	Цикады
Жуки, или жесткокрылые	С полным превращением	2 пары	Грызущий	Надкрылья твердые	Майский жук, колорадский жук, жуки-могильщики, жуки-короеды
Бабочки, или чешуекрылые	С полным превращением	2 пары	Сосущий	Сетчатые с чешуйками	Капустница-белянка, боярышница, тутовый шелкопряд
Перепончатокрылые	С полным превращением	2 пары	Грызущий, лакающий	Сетчатые	Пчелы, шмели, осы, муравьи
Двукрылые	С полным превращением	1 пара	Колюче-сосущий	Сетчатые	Комары, мухи, оводы, мошки
Блохи	С полным превращением	Нет	Колюче-сосущий	Бескрылые	Блоха человеческая, блоха крысиная

Даниил Романович | Просмотров: 8.8k

Кайнозойская эра, ознаменовавшаяся окончательным вымиранием динозавров и других крупных живых существ, началась 66 миллионов лет назад и продолжается до наших дней. В течение кайнозоя пережил очередные потрясения и сформировался тот мир, который мы знаем – с такими континентами, климатом, животными и растительностью. А также с небоскребами, айфонами, пересадкой органов и полетами в космос.

1.      Климат. Жаркий и влажный климат постепенно сменился сухим, более континентальным. Земля не один раз покрывалась ледниками вплоть до Бразилии и Африки.

2.      Растения. Над миром стали властвовать покрытосеменные растения, приобретшие невероятно разнообразные цветки. Наблюдался большой спектр идиоадаптаций покрытосеменных: 1) приспособления к опылению ветром (мелкие цветки, много пыльцы); 2) приспособления к опылению насекомыми; 3) видоизменения листьев (колючки, цепкие усики).

3.      Животные. С эволюцией цветковых растений неразрывно связано усложнение насекомых, их главных опылителей. Возникло большое разнообразие костистых рыб, птиц, млекопитающих. Если принять весь кайнозой за 1 час, то буквально на последних его минутах возник человек.

Если раньше мы говорили только про ароморфозы, то теперь будем говорить и про идиоадаптации. Почему? Потому что все крупные таксоны образовались до кайнозоя. Ароморфозы закончились до кайнозоя.

Кайнозойскую эру принято делить на следующие периоды: палеоген, неоген и антропоген (или четвертичный период).

Третичный период (охватывает палеоген и неоген). Палеоген (66–23 млн лет)

1.      Климат. В начале палеогена держались высокие температуры, было влажно. С середины палеогена климат стал суроветь, превращался в континентальный, на полюсах выросли шапки льда.

2.      Растения. Европу покрывали вечнозеленые тропические леса, на более прохладном севере росли листопадные.

3.      Животные. Эволюционировали млекопитающие, птицы подвергались идиоадаптациям. Идиоадаптации насекомых: 1) появление разных вариаций окраски, форм тела, крыльев; 2) усложнение строения конечностей, ротового аппарата; 3) появление развития с полным и неполным превращением.

4.      Диатрима — представительница отряда нелетающих пернатых, живших на территории Северной Америки и Европы еще до разделения этих материков. Эта тяжеловесная птица с крошечными крыльями и сильными ногами была лошадиных габаритов — ее рост достигал 2,1 м! Огромная голова оканчивалась сжатым с боков крючковатым клювом орлиного типа. Очевидно, служил он не для ловли мух.

5.      Ароморфозы насекомых (появились еще в конце палеозоя-мезозое, очень важны для развития в палеогене): 1) хитиновый покров; 2) членистые конечности и мышцы в виде пучков, которые позволяли совершать более разнообразные движения по сравнению с червями; 3) крылья; 4) трахеи.

Неоген (23–2,58 млн лет)

1.      Климат. На Земле было холоднее, чем в палеогене, но теплее, чем сейчас. Около 4,5 миллионов лет назад значительно похолодало.

2.      Растения. Благодаря похолоданию появляется дифференциация ландшафтов на тайгу, лесостепь, степь и горные экосистемы.

3.      Животные. Господство млекопитающих – яйцекладущих, сумчатых, плацентарных. Вспомним, что у яйцекладущих температура тела непостоянна, есть клоака, сосков нет, молоко выделяется на поверхность кожи (поля). У сумчатых внутриутробное развитие идет очень быстро (американский опоссум – 12 суток, кенгуру – 30 суток), детеныши рождаются недоразвитыми и растут в сумке. К концу неогена уже есть все современные семейства млекопитающих. Ориентировочно 8 миллионов лет назад жил общий предок человекообразных обезьян и человека — дриопитек, позже их пути разделились.

4.      Поздние млекопитающие третичного периода: мастодонт (предок слонов), махайрод (саблезубый тигр), этрусский и шерстистый носороги, лошадь Стеннона, южный слон (мамонт).

5.      Были распространены индрикотерии: вели образ жизни, подобный современным жирафам. Базилозавры — первобытные китообразные.

6.      Вымерли животные тундростепи, так называемая мамонтовая фауна, привыкшая к холодному климату, – мамонты, гигантские большерогие олени, пещерные медведи, шерстистые носороги и др. К их вымиранию приложил руку и активно охотившийся человек.

Антропоген, или четвертичный период (2,58–0 млн лет): эпохи плейстоцен, голоцен.

Климат. В эпоху плейстоцена, длившегося вплоть до рубежа 12 тысяч лет назад, Землю неоднократно «терзали» ледниковые периоды, толщина ледовой коры достигала двух километров! Современная эпоха, голоцен, относительно теплая, считается межледниковой. Именно с уходом последнего ледника возникли первые центры земледелия.

Растения. Голоцен стал временем неизвестного ранее процесса – окультуривания растений. Человек вывел множество новых видов, имеющих высокую урожайность и хорошие вкусовые качества.

Животные. Около 2 миллионов лет тому назад в Африке разделились пути австралопитеков и Homo – началась эволюция человека. Несколькими волнами человечество выходило с Африканского континента и распространялось по планете. На этом долгом пути к современности исчезли эректусы, неандертальцы – битву за жизнь выиграли сапиенсы. В голоцене планета тоже потеряла немало видов животных, истребленных человеком: стеллерову корову, дронта и др.

Гипотезы возникновения жизни. Ароморфозы

Раздел ЕГЭ: 6.4. Макроэволюция. Направления и пути эволюции (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен). Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Причины биологического прогресса и регресса. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Основные ароморфозы в эволюции растений и животных. Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции

---

---

Гипотезы возникновения жизни на Земле:

1. Креационизм (К. Линней): жизнь создана сверхъестественным существом (Богом) в результате акта творения.
2. Гипотеза стационарного состояния: жизнь существовала всегда. Эта гипотеза была выдвинута Т. В. Прейером в 1880 г.
3. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни (Аристотель): основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества.
4. Гипотеза панспермии (С. Аррениус): жизнь во Вселенной существует вечно. На Землю «семена» живого были занесены из космоса с метеоритами и космической пылью.
5. Гипотеза исторического происхождения жизни путём биохимической эволюции (Опарина — Холдейна).

Этапы биохимической эволюции:

• Геохимическая эволюция планеты Земля, синтез простейших соединений, переход воды в жидкое состояние в результате постепенного охлаждения Земли. Эволюция атмосферы и гидросферы.
• Образование из неорганических соединений органических, их накопление в первичном океане в результате электромагнитного воздействия Солнца, электрических разрядов, космического излучения.
• Усложнение органических соединений, образование и выделение белковых структур из среды, образование водных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки. Слияние комплексов и возникновение коацерватов, способных обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.
• Поглощение коацерватами металлов.
• Образование гидрофобных липидных границ между коацерватами и внешней средой, что привело к возникновению полупроницаемых мембран, в результате была обеспечена стабильность функционирования коацервата.
• Выработка в ходе эволюции процессов саморегуляции и самовоспроизведения.

---

Основные ароморфозы в эволюции растений и животных

Ароморфозы у растений:

Появление автотрофного питания;
Способность к фотосинтезу;
Наличие специальных фотосинтетических пигментов;
Появление органоидов — хроматофоров;
Половое размножение;
Появление клеточной стенки из 2-х слоев: целлюлозного и пектинового;
Чередование полового и бесполого поколений;
Появление тканей;
Разделение тела на стебель и листообразные пластинки;
Появление половых органов — мужских (антеридии), женских (архегонии);
Появление корня;;
Возникновение оплодотворения, не связанного с водой;
Возникновение семени;
Появление шишки — видоизмененного побега;
Возникновение семенных зачатков;;
Возникновение хвои;;
Возникновение семенных зачатков, из которых после оплодотворения развиваются семена;
Возникновение двойного оплодотворения у цветковых растений;
Появление цветка;
Способность к опылению насекомыми.

Ароморфозы у животных:

Многоклеточность;
Лучевая симметрия;
Возникновение 2-х зародышевых листков (эктодермы, энтодермы);
Нервная система — диффузного типа;
Двусторонняя симметрия;
Появление 3-го зародышевого листка — мезодермы;
Появление первичной полости тела;
Появление вторичной полости тела (целом);
Дыхательная система — жабры;
Возникновение нервной системы — окологлоточное нервное кольцо и нервные стволы;
Расчленение тела на голову, грудь, брюшко;
Возникновение наружного хитинового скелета;;
Членистые конечности у насекомых;
Развитие с личиночной стадией (полное, неполное);
Возникновение хорды;
Дыхательная система — легкие развиваются как парные выпячивания задней части глотки;
Дифференциация мускулатуры;;
Парные конечности с шарнирными суставами;
Передний мозг четко разделен на 2 полушария;;
Крупные, богатые белком и желтком яйца;;
Внутреннее оплодотворение;
Постоянная температура тела птиц, млекопитающих;
Появление перьев у птиц;
Кровеносная система — полное разделение кругов кровообращения;
Тело покрыто волосяным покровом;
Появление желез в коже;
Появление наружного уха;
Появление коры головного мозга;
Появление четырехкамерного сердца.

---

Это конспект для 10-11 классов по теме «Гипотезы возникновения жизни. Ароморфозы». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии