Водная среда жизни

Глава вторая

1.Животные

1.1.Подцарство Одноклеточные или простейшие.

К простейшим принадлежит более 28 тысяч видов, большая часть которых обитает в морях, океанах и пресных водоемах. Обязательным условием для жизни простейших является наличие жидкой среды. Тело простейших состоит из одной клетки, в состав которой входит цитоплазма, ядро и мембрана, отделяющая внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Одноклеточных разделяют на самостоятельные типы: Саркомастигофоры, Споровики и Ресничные или Инфузории.
В типе споровиков преобладают паразитирующие организмы.

1.2. Тип Саркомастигофоры.

В типе саркомастигофор различают два класса: Саркодовые и Жгутиконосцы. Саркодовые объединяют более 11 тыс. видов, различающиеся большим разнообразием форм. Большинство саркодовых - жители моря, но немало среди них и пресноводных видов. Длина представителей класса колеблется от 10-15 мкм. До 2-3 мм. У большинства имеется одно ядро, покрытое мембраной. В цитоплазме более плотная эктоплазма может переходить в более жидкое состояние - эндоплазму, и наоборот. Это отсутствие плотной стабильной оболочки обуславливает неопределенность, изменчивость форм тела саркодовых. Дышат саркодовые через всю поверхность тела. Пищей им служат бактерии, водоросли и другие простейшие. Захват пищи производится ложноножками на любом участке тела. Вокруг пищевой частицы, попавшей в цитоплазму, образуется пищеварительная вакуоль - пузырек с пищеварительными ферментами, выделяемыми цитоплазмой вокруг пищевых частиц. Непереваренные остатки могут выбрасываться через любой участок клетки. У пресноводных саркодовых имеются сократительные вакуоли, которые в основном выполняют функцию выведения из клетки избытка воды и продуктов жизнедеятельности простейшего. У морских саркодовых таких вакуолей нет. При изменении условий среды саркодовые могут перемещаться. Движение, вызываемое различными раздражителями называется таксисом. При изменении условий среды (высыхание влаги, ее замерзание и др.) из клетки удаляются излишки воды, и выделяется плотная толстая оболочка белковой природы - циста. В таком покоящемся состоянии цисты переносятся ветром или дожидаются наступления благоприятных условий. Большинство саркодовых размножается делением.

К жгутиконосцам принадлежат более 6 тыс. видов простейших, обитающих в том числе в морях и пресных водоемах. Форма тела жгутиконосцев разнообразна, но чаще овальная, шаровидная или веретеновидная. Для передвижения служат нитевидные жгутики, располагающиеся обычно на переднем конце тела и направленные вперед по движению. Типы питания жгутиконосцев очень разнообразны. Одни из них питаются продуктами распада органических веществ, которые всасываются всей поверхностью клетки. Другие употребляют в пищу бактерии, водоросли и т.д., имея специальные органеллы питания - клеточный рот, клеточную глотку и пищеварительные вакуоли.

1.3.Тип Инфузории или Ресничные.

К инфузориям принадлежит более 6 тыс. видов высокоорганизованных одноклеточных организмов, многие из которых обитают в морях, пресных водоемах. Форма тела их разнообразна, но у многих видов, приспособленных к плаванию, она удлиненная, обтекаемая. Органеллами передвижения инфузорий служат реснички, обычно многочисленные. В клетке инфузории помещаются по меньшей мере два качественно различных ядра: крупное и мелкое. Цитоплазма всегда ясно разделена на экто- и эндоплазму. В эктоплазме многих видов инфузорий расположены сократительные нити, нервные и опорные волоконца, а у некоторых есть еще и трихоцисты - органеллы нападения и защиты. Размножаются инфузории как бесполым, так и половым путем.

2.Подцарство Многоклеточные.

Многоклеточные характеризуются наличием в теле множества клеток и их производных. При этом клетки дифференцированы как по строению, так и по функциям и, будучи лишь частями сложного организма, утратили свою самостоятельность. У многоклеточных в жизненном цикле всегда имеется период индивидуального развития - онтогенез.

2.1.Тип Губки.

В типе губок около 5 тыс. видов низших многоклеточных животных, обитающих в водной среде, в основном в пределах тропических и субтропических зон Мирового океана. Губки заселяют различные местообитания. Это глубины океана от 50 м до 11 км, приливно-отливная зона, илистый грунт пресных водоемов и т.д. В связи с этим их внешний облик очень разнообразен. Длина тела колеблется от нескольких миллиметров до 1,5 м. Все губки представляют собой колониальные, реже одиночные прикрепленные полипы. Тело губок пронизано многочисленными порами и образованно двумя слоями клеток: наружным - эктодермой и внутренним - энтодермой. Эктодерма состоит из плоских поверхностных клеток, которые способны немного сокращаться. Энтодерма представлена жгутиковыми воротничковыми клетками, которые захватывают пищевые частицы и переваривают их, а биением жгутиков создают ток воды. Размножаются губки бесполым и половым способом. Бесполое размножение носит характер почкования. На материнской особи образуется бугор, который растет и в последствии отпочковывается от материнского организма, либо сохраняет с ним связь и тогда образуются колонии. У губок сильно развита способность к регенерации т.е. к восстановлению тела из его частей. В природе губки имеют большое значение как биофильтраты. Они участвуют в биологической очистке водоема, в котором живут. Врагов у них немного, они несъедобны, большинство имеет неприятный запах.

2.2.Тип Кишечнополостные.

В этом типе насчитывают около 9 тыс. видов, обитающих преимущественно в морях. В их строении выражена лучевая или радиальная симметрия: в теле можно различить одну главную продольную ось, вокруг которой лучисто располагаются различные органы. Лучевая симметрия объясняется тем, что свободный ротовой полюс животного поставлен со всех сторон в одинаковые условия, поэтому многие органы получают одинаковое развитие на разных участках тела, расположенных вокруг главной оси. Кишечнополостные имеют вид открытого на одном конце мешка. Отверстие служит ртом, который окружен венчиком щупалец. У кишечнополостных нервная система диффузного типа. Она представлена беспорядочно разбросанными нервными клетками, которые соприкасаются своими отростками. В типе различают 3 класса: Гидрозои, Сцифоидные медузы, Коралловые полипы.

Отряд Гидры.

Гидры относятся к наиболее просто устроенным одиночным пресноводным полипам, часто встречающимся в озерах и прудах. У гидры удлиненное мешковидное тело, на свободном конце которого помещается рот, окруженный венчиком щупалец. Расширенную часть тела гидры называют центральным желудочным отделом. Он переходит в узкий стебелек, заканчивающийся подошвой. С ее помощью гидра прикрепляется к стеблям и листьям водных растений. Гидры - хищники. Они питаются рачками, мелкими червями. Размножаются гидры бесполым и половым путем. Летом, при оптимальных условиях происходит почкование. Половой процесс бывает обычно осенью, с наступлением неблагоприятных условий.

Отряд Морские гидроидные полипы.

Морские гидроидные полипы обычно образуют колонии в виде деревца или кустика. На их ветках сидят отдельные особи колонии - гидранты. По строению они соответствуют гидре, образуются путем почкования, но не отделяются от ствола. Пищеварительная полость гидрантов продолжается в канал, проходящий через весь ствол и ветви колонии. Таким образом, пища захваченная гидрантами, может распределятся по всей колонии. На стволах колонии путем почкования образуются также бластостили, на которых формируются половые особи - гидромедузы. Они имеют форму зонтика до 3 см. Их пищеварительная система, нервная система и органы чувств сложней, чем у гидры. В эктодерме гидромедуз формируются половые продукты, которые выходят в воду где происходит оплодотворение. Из зиготы появляется личинка - планула. Проплавав некоторое время, она попадает на дно и развивается в полип.

Класс Сцифоидные медузы

Сцифоидные медузы обычно крупные - от нескольких см. до 2 м. Это свободноплавающие обитатели моря. По строению они похожи на гидру, вывернутую в виде зонтика и обращенную ротовым отверстием вниз. Основную массу тела сцифоидных медуз составляет бесструктурное вещество - мезоглея, которое содержит до 98 % воды. Стрекательные клетки крупных медуз, попадая на кожу людей, вызывают жгучую боль, напоминающую ожог крапивой. Из оплодотворенных клеток сцифоидных медуз развивается полип. Он живет недолго, но дает начало новым медузам.

Класс Коралловые полипы

Коралловые полипы живут только в морях и океанах, ведут прикрепленный образ жизни. Большинство из них - колониальные формы, но встречаются и одиночные, например актинии. Длина полипов варьирует от нескольких мм до 1 м. Коралловые полипы представлены только полипоидными формами. У них нет стадии медуз и смены поколений. По общему плану строения они близки к гидрозоям, но есть ряд усложнений. У большинства развит внешний скелет, который у мадрепоровых кораллов обеспечивает существование огромных колоний, образующих рифы и коралловые острова. Значительная часть известковых горных пород состоит из скелетов вымерших мадрепоровых кораллов. Мадрепоровые кораллы - колониальные формы, живущие преимущественно в тропических морях на глубине до 50 м. Для их жизни необходимо оптимальное сочетание абиотических факторов среды: наличие чистой воды, высокая степень солености, температура не ниже 200 С. Коралловые постройки возникают в результате отмирания нижних частей колонии, на известняке которых вырастают молодые ветви. Береговые рифы - результат деятельности кораллов в приливно-отливной зоне недалеко от берега. Барьерные рифы - мощные сооружения, расположенные на значительном расстоянии от берега. Атолл - это коралловое кольцо, выступающее из моря на небольшую высоту. Внутри кольца находится озеро морской воды - лагуна.

2.3.Тип Кольчатые черви.

Кольчатых червей известно около 9 тысяч видов. Они обитают в морских и пресных водах. Тело всегда состоит из большего или меньшего числа колец или сегментов, имеется вторичная область тела, имеется хорошо развитая замкнутая кровеносная система. Тип включает в себя несколько классов: Полихеты, Олигохеты, Пиявки.

Класс Полихеты.

Обитают преимущественно в водной среде. Большинство - морские бентосные животные, ползающие по дну или зарывающиеся в ил и песок, в основном в прибрежной зоне. Часть полихет ведет сидячий образ жизни, прикрепляясь к камням, раковинам моллюсков и др. При этом многие из них прячутся в трубочки, образуемых из затвердевших органических или известковых выделений кожи. Ряд видов свободно плавает в планктоне. Известно также небольшое число пресноводных видов, встречающихся в озере Байкал. Длина полихет колеблется от нескольких мм до 3 м. Большинство имеет вытянутую цилиндрическую или немного сплющенную в спинно-брюшном направлении червеобразную форму. В теле этих червей различают головной, туловищный и анальный отделы. Пищеварительная система начинается на переднем конце тела ротовым отверстием, а заканчивается анальным отверстием на заднем. Кишечник состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. Из органов чувств у полихет развиты глаза, щупальца, усики, органы равновесия. Кровеносная система замкнутая. Органами дыхания многих служат жабры, у других дыхание осуществляется через богатую кровеносными сосудами кожу. Многие полихеты служат основной пищей рыб, в связи с чем имеют большое значение в круговороте веществ в биосфере.

Класс Пиявки.

Пиявок известно около 300 видов. Большинство из них свободно обитает в пресных водах и охотится на мелких животных или временно присасываются к животным, сосет их кровь. Некоторые виды перешли к постоянному паразитированию на рыбах, лягушках и других животных. Длинное тело пиявок сплющено в спинно-брюшном направлении. На головном конце с нижней стороны помещается передняя присоска, окружающая рот. На заднем конце тела сильнее развита задняя присоска, над которой находится анальное отверстие. Плавают пиявки изгибаясь в спинно-брюшном направлении. Кроме этого они могут совершать шагающие движения. При этом пиявка прикрепляется к поверхности задней присоской, вытягивает тело вперед и прикрепляется передней присоской. В пресных водоемах обычно встречаются улитковая пиявка, малая и большая ложные конские пиявки. Эти животные на людей не нападают. Кровью человека питается медицинская пиявка.

2.4.Тип Моллюски, или мягкотелые.

Моллюсков насчитывают более 128 тысяч видов. Моллюски обитают главным образом в водной среде, населяя моря, океаны и отчасти пресные воды. Это двусторонне-симметричные животные, однако у некоторых в той или иной степени выражена асимметрия. Тело моллюсков обычно имеет три отдела: голову, более или менее отчетливо отделяющуюся от туловища; туловищный мешок, содержащий большую часть внутренних органов; ногу - мускулистую часть тела, чаще всего имеющую вид широкой мускулистой подошвы или заостренного клина. На спинной стороне тела обычно имеется раковина, чаще цельная, реже двустворчатая или пластинчатая. Рост моллюска сопровождается ростом раковины. Специализированная мускулатура моллюсков приводит в движение ногу и раковину, а кожно-мускульного мешка нет. Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. Для большинства моллюсков характерно присутствие в глотке плотного мускулистого язычка с зубчиками - терки. Органы дыхания большинства моллюсков - жабры. Кровеносная система незамкнутая. Имеется сложный пульсирующий орган - многокамерное сердце. Размножаются моллюски только половым путем.

Класс Пластинчатожаберные, или двустворчатые.

Класс объединяет около 20 тысяч видов медленно передвигающихся или совсем неподвижных моллюсков. Подавляющее большинство обитает в морях, но некоторые приспособились к жизни в пресных водоемах. У пластинчатожаберных моллюсков тело заключено в раковину, состоящую из двух обычно симметричных створок, соединенных на спинной эластичным тяжом органического происхождения - лигаментом. Само тело состоит из туловища и ноги, голова редуцирована. Створки раковины обычно выпуклые. У некоторых двустворчатых между раковиной и мантией могут образовываться жемчужины. Они возникают при раздражении песчинками, попадающими под раковину, внешней стороны мантии, которая начинает вокруг инородного тела обильно выделять перламутровый слой.

Класс Брюхоногие.

Большинство современных моллюсков принадлежит к классу брюхоногих - около 105 тысяч видов. Большая часть их населяет моря и океаны, некоторые живут в пресных водоемах, немногие приспособлены к жизни на суше. Тело брюхоногих состоит из головы, ноги и туловища, заключенного в раковину. На голове располагается одна или две пары щупалец, глаза и ротовое отверстие. Нога часто имеет вид широкой подошвы. С ее помощью моллюски медленно ползают и прикрепляются к различным предметам. Органы дыхания представлены легкими. Их органов чувств развиты органы зрения, осязания, химического чувства, обоняния и равновесия. Пищеварительная система включает ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и заднюю кишки. В глотку открываются слюнные железы, у многих видов есть терка. Кровеносная система незамкнутая. Брюхоногие моллюски питаются органическими остатками со дна, тем самым ускоряя их разложение.

Класс Головоногие.

Объединяет около 730 видов высокоорганизованных хищных моллюсков-гидробионтов, обитающих преимущественно в теплых морях. Обычно это крупные животные длиной от 1 см. до 4 м, а глубоководный кальмар достигает 18 м, их которых 10 м приходится на щупальца. У большинства форм раковина редуцирована до небольших пластинок, скрытых под мантией и играющих роль внутренних скелетных образований. Тело головоногих моллюсков состоит из головы и туловища. Нога видоизменена. Передняя ее часть переместилась на голову и превратилась в щупальца, которых может быть восемь (у осьминогов) или десять (кальмаров и каракатиц). Щупальца, или руки, окружают ротовое отверстие. Они усажены рядами сильных присосок и имеют мощную мускулатуру. Задняя часть ноги превратилась в воронку, которая находится на брюшной стороне тела позади головы. Воронка имеет вид конической трубки, открывающейся широким концом в мантийную полость, а узким - в воду. На голове помещаются щупальца, ротовая щель, из которой выступают мощные роговые челюсти, похожие на клюв попугая, пара глаз, имеющих роговицу, радужину, хрусталик, стекловидное тело и сетчатку. Мускулистая мантия и воронка выполняют функцию своеобразного реактивного двигателя. При сокращении стенок мантии поперечная щель закрывается, и вода с силой выталкивается через воронку. Тело моллюска при этом отбрасывается толчком на некоторое расстояние назад. Затем следует расслабление мышц, вода вновь поступает в мантийную полость. Таким образом моллюски могут быстро передвигаться и одновременно обеспечивать жабры чистой водой. В покровах тела головоногих залегают пигментные клетки, который, получив сигналы нервной системы, изменяют свою форму, что приводит к смене окраски под цвет окружающей среды. Питаются головоногие водными животными, захватывая их щупальцами с присосками и разрывая клювовидными челюстями. Эти моллюски раздельнополы. Размножаются откладывая крупные яйца на подводные предметы. Из яйца выходит маленький моллюск, похожий на взрослого.

2.5.Тип Членистоногие.

Это самый большой по числу видов и по абсолютной численности тип животных, их насчитывают более 1,5 млн. видов. Некоторые их них являются гидробионтами.

Класс Ракообразные.

В класс ракообразных объединяют около 35 тысяч видов, большинство их которых гидробионты. Подавляющее большинство их форм обитает в морях, некоторые приспособились к жизни в пресных водоемах. При этом одни ведут бентосный образ жизни, а другие являются важной частью планктона. От других членистоногих ракообразные отличаются наличием двух пар головных усиков - антеннул и антенн, а также сохранением во многих случаях примитивных двуветвистых конечностей. Длина тела ракообразных колеблется от долей мм до 80 см. Многие виды служат пищей для рыб и китов. Других вылавливает человек ради вкусного и ценного мяса. В теле ракообразных три отдела: голова, грудь и брюшко. Хитинизированный покров ракообразных пропитан значительным количеством карбоната кальция, что придает ему большую твердость. Неодинаковая толщина твердого покрова обеспечивает подвижность тела и конечностей. Пищеварительная система состоит из трех частей: передней, средней и задней кишок. Хорошо развита печень. Дыхание крупных ракообразных осуществляется жабрами, многие мелкие ракообразные дышат через покровы тела. Кровеносная система незамкнутая. Высокого уровня развития достигают органы зрения, осязания, равновесия и химического чувства. Фасеточные глаза состоят из большого числа довольно сложно устроенных глазков, собранных вместе. Абсолютное число ракообразных раздельнополы и имеют ярко выраженные половые различия.

2.6.Тип Хордовые.

Объединяет более 40 тысяч видов, некоторые из которых обитают в водной среде. Все хордовые имеют в строении ряд общих черт: наличие осевого скелета; над осевым скелетом располагается полая трубка центральной нервной системы, почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастаясь, образует головной мозг; передний, или глоточный, отдел пищеварительной трубки сообщается с внешней средой двумя рядами отверстий, жаберных щелей; хордовые имеют вторичный рот.

Подтип Бесчерепные.

Бесчерепные объединяют небольшую группу примитивных морских бентосных хордовых животных. Основные признаки типа сохраняются у них в течение всей жизни особи. У бесчерепных нет черепной коробки, нервная трубка не дифференцирована на спинной и головной мозг; органы чувств развиты слабо; кровеносная система замкнутая, но сердца нет; скелет представлен хордой; хорду и лежащую на ней нервную трубку окружает соединительно-тканная оболочка; парных конечностей нет. Большинство современных видов обитает в прибрежных мелководных районах морей. Питаются бесчерепные пассивно планктоном. Типичным представителем является ланцетник - полупрозрачное животное длиной до 8 см. Тело имеет рыбообразную форму.

Надкласс Рыбы.

Современных рыб известно около 20 тысяч видов. Большинство из них живет в морях. Тело рыб, как правило, покрыто чешуей. Органами дыхания служат жабры. Рот вооружен подвижными челюстями. Имеются парные конечности, представленные передними, или грудными, и задними, или брюшными плавниками. Сердце состоит из двух камер: предсердия и желудочка. Круг кровообращения один. У многих видов имеется плавательный пузырь, являющийся гидростатическим органом. Размножаются рыбы обычно икрометанием, но встречаются и живородящие. Рыбы имеют огромное значение в природе и жизни человека. Они - основные потребители развивающихся в воде низших животных и растительной массы. Надкласс рыб подразделяют на два класса: Хрящевые рыбы и Костные рыбы.

Класс Хрящевые рыбы.

Известно около 600 видов хрящевых рыб - исключительно морских гидробионтов. Их скелет в течение всей жизни остается хрящевым, плавательного пузыря нет. Длина этих рыб от 20 см до 15 м. Хрящевые рыбы распространены во всех океанах и морях, кроме Каспийского. К классу хрящевых рыб принадлежат акулы и скаты. Тело акул удлиненное, торпедообразное. Передняя часть головы образует вырост - рострум. По бокам головы открываются жаберные щели. Позади глаз видны два отверстия, ведущие в глотку. На теле имеются парные и непарные плавники. Поступательное движение осуществляется при работе специализированных мышц, которые приводят в движение как парные плавники, так и хвостовой плавник. У хрящевых рыб имеются мышцы, двигающие челюсти, глаза и другие органы