Stachelhäuter - Deuterostomien.- eine umfangreiche, etwa 5000 Arten umfassende Gruppe von Meeresbodentieren, meist freilaufend, seltener durch einen speziellen Stiel am Boden befestigt, this Seesterne , Seeigel , Holothurier ( Reis. 514).
Der Echinodermata-Typ zeichnet sich durch folgende Merkmale aus.
1. Stachelhäuter haben eine radiale und außerdem normalerweise fünfstrahlige Symmetrie, aber ihre Vorfahren waren bilateral symmetrische Tiere.
2. In der subkutanen Bindeschicht der Stachelhäuter entwickelt sich ein Skelett aus Kalkplatten mit Stacheln, Nadeln usw., die auf der Körperoberfläche herausragen.
3. Innere Organe liegen in einer riesigen Körperhöhle (Zölom).
Eines der originellsten Merkmale der Struktur von Stachelhäutern sollte die komplexe Differenzierung eines Teils des Koeloms in eine Reihe von Systemen sein, einschließlich der Bildung eines ambulakralen (wasservaskulären) Systems von Bewegungsorganen aufgrund des Koeloms.
4. Es gibt ein Kreislaufsystem; Atmungsorgane sind schlecht entwickelt oder fehlen; es gibt keine besonderen Ausscheidungsorgane.
5. Das Nervensystem ist primitiv und liegt teilweise direkt in der Dicke des Hautepithels oder im Epithel von nach innen gedrängten Teilen der Körperwand.
6. Stachelhäuter haben getrennte Geschlechter. Eier erfahren eine vollständige radiale Zerkleinerung. Bei der Entwicklung von Stachelhäutern gibt es eine charakteristische Dipleurula-Larve, die eine komplexe Metamorphose durchläuft.
Besonderheiten von Akkordaten
Besonderheiten von Chordaten Verschiedene Arten von Lebewesen Art der Chordaten-Kephalisation
Der letzte große Tierstamm, zu dem auch der Mensch gehört, ist der Chordata-Stamm. Dieser Typ ist durch das Vorhandensein einer Notochord, eines dorsal gelegenen Neuralrohrs, paariger Schlundsäcke und Kiemenschlitze gekennzeichnet. Letztere sind bei allen Akkordaten vorhanden, wenn nicht beim Erwachsenen, dann zumindest im embryonalen Zustand (bei höheren Wirbeltieren). Neben Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren, die die Klassen des Wirbeltier-Subtyps (Vertebrata) bilden und durch das Vorhandensein einer knorpeligen oder knöchernen Wirbelsäule gekennzeichnet sind, umfassen Chordaten zwei Untertypen von eigentümlichen Meerestieren mit weichem Körper die einige Eigenschaften von Akkordaten aufweisen und als mögliche Verbindungen zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen von äußerst großem Interesse sind.
Die Notochord ist ein dorsal gelegener Längsstrang, der aus einer Masse vakuolisierter Zellen besteht, die von einer faserigen Hülle umgeben sind. Die Prallheit dieser Zellen verleiht der Notochord eine beträchtliche Starrheit, kombiniert mit ausreichender Flexibilität. Die Chorda verhindert eine Verkürzung des Körpers während der Kontraktion der Längsmuskeln der Körperwand und erleichtert die seitlichen wellenartigen Bewegungen des Körpers bei Fischen beim Schwimmen. Der oberhalb der Sehne liegende Nervenstrang unterscheidet sich von den Nervensträngen der Wirbellosen nicht nur durch seine Lage, sondern auch durch seine Struktur: Er ist einfach, nicht doppelt, und ein Hohlschlauch. Chordaten haben auch Schlundsäcke, die sich vom vorderen Teil des Verdauungstrakts zu den Seiten zur Körperwand erstrecken; Diese Säcke können nach außen platzen und Kiemenschlitze bilden. Anscheinend erhielten die frühen Chordaten Nahrung, indem sie sie aus dem Wasser heraussiebten, und ein solches System von Beuteln und Schlitzen ermöglichte es, Wasser herauszulassen und kleine Nahrungspartikel im Darm zu konzentrieren. Gleichzeitig haben Chordaten mit einigen Wirbellosen eine Reihe von Merkmalen gemeinsam: Sie haben drei Keimblätter, der Körper ist bilateral symmetrisch und wie zwei ineinander verschachtelte Röhren aufgebaut, zwischen denen ein echtes Coelom den Darm trennt die Körperwand.
Wirbeltiere sind weniger vielfältig und weniger zahlreich als Insekten, aber sie können mit ihnen in Bezug auf die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Lebensstile konkurrieren und vielleicht Insekten in der Fähigkeit übertreffen, Reizungen wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Wirbeltiere sind in der Regel aktive Tiere, bei denen die Kephalisation stark ausgeprägt ist, dh die wichtigsten Nervenzentren und Sinnesorgane sind im Kopf konzentriert.
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Manteltiere (Tunicata)
Verschiedene Arten von Lebewesen Tunikaten Typ Chordaten
Der erste Subtyp von Chordaten wird durch Manteltiere repräsentiert, von denen die meisten im Gegensatz zu anderen Akkordaten einen sitzenden Lebensstil führen; primitive Vertreter der Manteltiere werden oft sogar mit Schwämmen oder Hohltieren verwechselt. Die wie eine Kaulquappe aussehende Manteltierlarve hat jedoch eine für Chordaten typische Struktur: Sie hat einen Schlund mit Kiemenschlitzen und einen langen muskulösen Schwanz, der eine Notochord und ein dorsales Neuralrohr enthält. Die Larve haftet schließlich am Meeresboden; es verliert seinen Schwanz, Notochord und den größten Teil des Nervensystems, so dass bei erwachsenen Manteltieren nur Kiemenschlitze auf ihre mögliche Zugehörigkeit zu Akkordaten hinweisen.
In erwachsenen Formen wird eine Tunika gebildet, die den gesamten Körper bedeckt; bei den meisten Arten ist es sehr dick. Interessanterweise besteht die Tunika hauptsächlich aus einer speziellen Zelluloseart. Es hat zwei Öffnungen oder Siphons: die orale Öffnung, durch die Wasser und Nahrung eintreten, und die Kloake, durch die Wasser, Abfallprodukte und Gameten austreten.
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Schädel (Cephalochordata)
Verschiedene Arten von Lebewesen Cranial Type Chordates
Bei Vertretern des zweiten Subtyps von Akkordaten - nicht kranial - sind alle drei Zeichen von Akkordaten gut ausgeprägt. Sie haben eine Sehne, die von der Kopfspitze bis zur Schwanzspitze verläuft, eine ausgedehnte Kiemenregion mit vielen Paaren von Kiemenschlitzen und ein hohles Neuralrohr. Schädellos - kleine (mehrere Zentimeter lange) durchscheinende fischähnliche Tiere mit einem segmentierten Körper, an beiden Enden spitz, die auf der ganzen Welt in seichten Bereichen der Meere leben; Sie schwimmen entweder frei oder graben sich im Sand am unteren Rand der Gezeitenzone ein. Sie ernähren sich, indem sie mit Hilfe von Zilien einen Wasserfluss in die Mundhöhle erzeugen und mikroskopisch kleine Tiere und Pflanzenorganismen belasten. Wasser gelangt durch die Kiemenschlitze in das Atrium, eine mit Ektoderm ausgekleidete Höhle. Das Atrium hat eine Öffnung - die Atriopore, die sich auf der Bauchseite des Körpers direkt vor dem Anus befindet. Zum Abtransport von Stoffwechselprodukten werden bewimperte Protonephridien verwendet, die in jedem Körpersegment in den Vorhof münden. Äußerlich etwas ähnlich wie Fische, sind diese Tiere viel primitiver als letztere: Sie haben keine gepaarten Flossen, Kiefer, entwickelte Sinnesorgane und ein Gehirn. Es ist allgemein anerkannt, dass der Vertreter der Nicht-Schädel-Lanzette (Amphioxus) dem Urtier, von dem die Wirbeltiere abstammen, ziemlich ähnlich ist. Im Gegensatz zu Wirbellosen fließt Blut in der Lanzette im Bauchgefäß zum vorderen Ende des Körpers und im Rückengefäß zum hinteren Ende.
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Wirbeltiere
Verschiedene Arten von Lebewesen Wirbeltiere Typ Chordaten
Wirbeltiere unterscheiden sich dadurch, dass sie ein inneres knorpeliges oder knöchernes Skelett haben, das die Notochord stärkt oder ersetzt. Die Notochord in allen Akkordaten ist eine flexible, nicht segmentierte Skelettschnur, die entlang des Körpers verläuft. Bei Wirbeltieren ist die Notochord von segmentalen knöchernen oder knorpeligen Wirbeln umgeben. Bei höheren Wirbeltieren ist die Notochord nur in frühen Entwicklungsstadien zu sehen, später wird sie vollständig durch Wirbel ersetzt. Wirbeltiere haben einen Schädel – eine knöcherne oder knorpelige Hülle, die das Gehirn umgibt und schützt (das erweiterte vordere Ende des dorsalen Neuralrohrs).
Wirbeltiere haben ein Augenpaar, das sich aus seitlichen Auswüchsen des Gehirns entwickelt. Wirbellose Tiere wie Insekten und Kopffüßer mögen gut entwickelte und perfekt funktionierende Augen haben, aber diese Augen entwickeln sich aus Hautvorsprüngen. Ein weiteres Merkmal von Wirbeltieren ist ein Ohrenpaar, das bei den niedrigsten Wirbeltieren hauptsächlich als Gleichgewichtsorgan dient. Die Cochlea, die für Schallschwingungen empfindliche Zellen enthält, ist eine spätere Anschaffung.
Das Kreislaufsystem der Wirbeltiere ist dadurch gekennzeichnet, dass alles Blut in Gefäßen eingeschlossen ist und durch Kontraktion des ventral gelegenen Muskelorgans – des Herzens – in Bewegung gesetzt wird. Die höheren wirbellosen Tiere, wie Arthropoden und Mollusken, haben auch ein "Herz" (oder Herzen), aber es befindet sich auf der Rückenseite des Körpers und pumpt Blut in offene Räume des Körpers, die als Hämocoel bezeichnet werden. Wirbeltiere haben ein sogenanntes geschlossenes Kreislaufsystem; Bei Arthropoden und Mollusken ist das Kreislaufsystem nicht geschlossen, da sich nicht ihr gesamtes Blut in röhrenförmigen Blutgefäßen befindet.
Der Subtyp der Wirbeltiere (Vertebrata) umfasst die folgenden Klassen: Cyclostomes (Agnatha), zu denen Neunaugen gehören; der früheste Kieferfisch, Placodermi, der nur aus Fossilien bekannt ist; Knorpelfische (Chondrichthyes), d. h. Haie und Rochen; Knochenfisch (Osteichthyes); Amphibien (Amphibia), wie Frösche und Salamander; Reptilien (Reptilia), zu denen Schlangen, Schildkröten, Krokodile und viele fossile Formen wie Dinosaurier gehören; Vögel (Aves) und schließlich Säugetiere (Mammalia) sind warmblütige Tiere, die mit Wolle bedeckt sind und ihre Jungen mit Milch ernähren. Agnatha, Placodermi, Chondrichthyes und Osteichthyes werden in die Superklasse Pisces (Fische) gruppiert, und Amphibia, Reptilia, Aves und Mammalia werden in die Superklasse Tetrapoda (Vierbeiner) gruppiert. Wir haben keine Fossilien, die mit den Vorfahren der Chordaten verwandt sind, da diese Vorfahren zweifellos klein und von weichem Körper waren. In Schottland wurde in den silurischen Ablagerungen der Abdruck eines lanzettähnlichen Tieres gefunden. Einige Paläontologen sehen diese Form namens Iamoytius als primitives Wirbeltier an.
Theorien über die Entstehung von Akkordaten müssen auf Daten anderer Art aufbauen. Die gebräuchlichste Theorie ist, dass Stachelhäuter, Hemichordate und Chordate einen gemeinsamen Ursprung haben. Sie beruht auf der verblüffenden Ähnlichkeit zwischen der Larve des Balanogloss tornaria und der Larve des Seesterns Bipinnaria sowie auf der generellen Ähnlichkeit in der Ausbildung von Mesoderm und Zölom bei Vertretern dieser drei Arten.
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Zyklostome (Agnatha)
Verschiedene Arten von Lebewesen Cyclostomes Typ Chordates
Die frühesten fossilen Überreste von Wirbeltieren gehören zum Schildschild (Ostracodermi) und wurden in den Ablagerungen des Ordoviziums gefunden. Dies waren kleine fischähnliche Tiere, die keine Kiefer und gepaarte Flossen hatten und mit einer Schale bedeckt waren; sie lebten am Grund von Süßwasserkörpern und erhielten Nahrung, indem sie sie aus dem Wasser filterten. Ihr Panzer bestand aus schweren Knochenplatten am Kopf und dicken Schuppen an Körper und Schwanz; es diente wahrscheinlich zum Schutz vor aquatischen Riesengarnelen (Eurypterida). Auch im Silur und Devon existierten die Schildfische weiter, und aus ihnen stammten die ersten Kieferfische, die Panzerfische (Placodermi).
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Schalentiere (Placodermi)
Verschiedene Arten von Lebewesen Typ Chordaten Panzerfische
Im Silur und Devon tauchten Kiefer und gepaarte Flossen bei einigen Nachkommen der Schildschilde auf, und diese Formen von benthischen Plankton fressenden Tieren wurden zu aktiven Raubtieren. Die frühesten Fische mit Kiefern waren Muschelhaie der Klasse Placodermi, meist kleine, geschälte Süßwasserformen mit einer variablen Anzahl von gepaarten Flossen (bis zu 7 Paaren). Einer der berühmtesten Vertreter dieser Gruppe - Dunkleosteus - erreichte monströse Größen - bis zu 9 m Länge; Sein Kopf und sein Vorderkörper waren mit einer Knochenschale bedeckt, andere Körperteile blieben jedoch ungeschützt. Die Umwandlung eines Teils des Skeletts der Kiemenbögen in Kiefer ermöglichte es den Muschelhaien und ihren Nachkommen, sich an eine neue räuberische Lebensweise anzupassen. Das Aussterben der Doldentrauben war zweifellos eine Folge der erfolgreichen Evolution von Wirbeltieren mit Kiefern.
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Knorpelfische (Chondrichthyes)
Verschiedene Arten von Lebewesen Typ Chordaten Knorpelfische
Ostracodermi und Placodermi waren hauptsächlich Süßwasserfische; nur wenige ihrer Vertreter überquerten den Ozean. Knorpelfische tauchten im Devon auf, entwickelten sich erfolgreich im Meer und blieben größtenteils Bewohner des Ozeans, obwohl einige Arten zum zweiten Mal ins Süßwasser zurückkehrten.
Bei Knorpelfischen, zu denen Haie und Rochen gehören, besteht das Skelett aus Knorpel; manchmal ist das Skelett in Kalk getränkt. Dieses Knorpelskelett ist ein embryonales Merkmal, das in erwachsenen Formen erhalten bleibt, da die Vorfahren der Knorpelfische in ihrem erwachsenen Zustand ein Knochenskelett hatten. Der Hundehai ist ein gängiges Objekt im Biologieunterricht, da in ihm die wesentlichen charakteristischen Merkmale der Wirbeltiere in einfacher, unkomplizierter Form zum Vorschein kommen. Alle Knorpelfische haben ein Kieferpaar und zwei Flossenpaare. Die Haut enthält eine große Anzahl von Schuppen, die aus einer äußeren Schicht - Schmelz und einer inneren Schicht - Dentin bestehen. Die Auskleidung der Mundhöhle trägt die gleichen Schuppen, nur größer, die als Zähne dienen. Die Zähne höherer Wirbeltiere sind homolog zu diesen Haischuppen.
Alle Fische, von Neunaugen bis hin zu höheren Knochenfischen, haben Kiemen mit einem dichten Netzwerk von Blutgefäßen und einer großen Oberfläche, um Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid freizusetzen. Bei einigen Fischen scheiden die Kiemen auch Salze aus, um das osmotische Gleichgewicht zwischen dem Blut und dem umgebenden Wasser aufrechtzuerhalten. Wasser tritt durch das Maul ein, umspült die Kiemen und tritt durch die Kiemenschlitze wieder aus, wodurch der Fisch kontinuierlich mit gelöstem Sauerstoff versorgt wird. Knorpelfische haben 5 bis 7 Kiemenpaare.
Knorpelfische haben keine Schwimmblase und ihr spezifisches Gewicht liegt über 1; Um im Wasser zu bleiben, müssen sie daher aktiv schwimmen. Die Auftriebskraft wird in diesem Fall durch große Brustflossen und teilweise auch durch den Schwanz erzeugt, der Ruderbewegungen macht.
Der Walhai ist mit einer Länge von bis zu 20 m der größte bekannte Fisch, obwohl er sich von mikroskopisch kleinen Krebstieren und anderen planktonischen Organismen ernährt. Haie sind Raubtiere mit einem länglichen, stromlinienförmigen Körper, sie schwimmen aktiv und fangen andere Fische. Stachelrochen sind langsame Kreaturen mit einem abgeflachten Körper; Sie leben teilweise im Sand vergraben und ernähren sich von Muscheln. Riesige Brustflossen des Stachelrochens, die sich in Wellen krümmen, bewegen ihn ganz unten nach vorne. Der Stachelrochen Dasyatis akajei hat einen peitschenförmigen Schwanz mit einem gezackten Stachel am Ende, mit dem er eine schmerzhafte Wunde zufügen kann. Der elektrische Stachelrochen hat elektrische Organe auf beiden Seiten seines Kopfes; Dies sind modifizierte Muskeln, die eine elektrische Entladung erzeugen können, die stark genug ist, um ziemlich große Fische zu betäuben. Haifischhaut wird gegerbt und zur Herstellung von Schuhen und Handtaschen verwendet, und Haifischleberöl ist eine wichtige Quelle für Vitamin A. Einige Haie und Rochen werden gegessen.
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Knochenfische (Osteichthyes)
Verschiedene Arten von Lebewesen Typ Chordaten Knochenfische
Zu den Knochenfischen gehört eine Vielzahl von Süßwasser- und Meeresfischen, von kleinen wie Guppys bis zu so großen Stören, die mehr als eine Tonne wiegen können. Fossilien weisen darauf hin, dass sich Knochenfische unabhängig von Knorpelfischen aus Placodermi entwickelt haben und ungefähr gleichzeitig mit diesen entstanden sind, d.h. Knochenfische sind keine direkte Fortsetzung der Evolutionslinie der Knorpelfische.
Knochenfische sind ursprünglich in Süßgewässern entstanden, gelangten aber später in die Meere, wo sie ebenfalls zur vorherrschenden Gruppe wurden. Bis zur Mitte des Devon wurden sie in drei Hauptarten eingeteilt: Lungenfische, Lappenflossen- und Strahlenflossenfische. Alle diese Fische hatten Lungen und eine Schale aus Knochenschuppen. Mehrere Arten von Lungenfischen haben bis heute überlebt, und die Strahlenflossenfische verzweigten sich nach einer langsamen Entwicklung während des restlichen Paläozoikums und frühen Mesozoikums in viele Gruppen und führten zu modernen Knochenfischen (Teleostei). Die Lappenflossenfische, die als Vorfahren der Landwirbeltiere gelten, wären am Ende des Paläozoikums fast ausgestorben. Früher dachte man, dass sie im Mesozoikum verschwanden, aber 1939 und in den folgenden Jahren wurden mehrere fast zwei Meter lange lebende Lappenflossenfische in tiefen Gewässern vor der Ostküste Südafrikas gefangen.
Bei den meisten Knochenfischen hat der Körper eine schöne stromlinienförmige Form; Sie schwimmen hauptsächlich aufgrund von Kontraktionen der Körper- und Schwanzmuskeln, wodurch sich der Schwanz wie ein strenges Ruder von einer Seite zur anderen bewegt. Die Flossen werden hauptsächlich als Ruder verwendet. Fast alle Knochenfische haben eine Schwimmblase, einen mit Gas gefüllten Sack, der sich im dorsalen Teil der Körperhöhle befindet. Indem er Gase in die Schwimmblase abgibt oder wieder aufnimmt, kann der Fisch das durchschnittliche spezifische Gewicht seines Körpers verändern und so in der einen oder anderen Tiefe im Wasser „schwimmen“. Die Kiemen von Knochenfischen sind mit einer harten Knochenschutzplatte, dem sogenannten Kiemendeckel, bedeckt. Das Skelett besteht zum größten Teil nicht aus Knorpel, sondern aus Knochen; Der Kopf wird von zahlreichen Knochenplatten geschützt, die den Schädel bilden. In der Haut von Knochenfischen befinden sich schützende Knochenschuppen, die sich überlappen und sich von den Schuppen von Haien unterscheiden.
Viele Knochenfische, insbesondere tropische Formen, haben schöne leuchtende Farben, darunter Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Schwarz. Einige Fische, wie z. B. die Flunder, sind in der Lage, den Ton und das Muster der Körperfarbe entsprechend der Farbe und Beschaffenheit des Substrats zu ändern und werden so für Raubtiere unsichtbar. Im Laufe der Evolution der Fische ist eine große Vielfalt an Größen, Formen und Farben entstanden und eine Reihe interessanter Anpassungen wurden entwickelt. Zum Beispiel hat das männliche Seepferdchen eine spezielle Tasche, in der es Eier trägt, bis die Jungfische schlüpfen; einige Tiefseefische haben leuchtende Organe, die dazu dienen, Beute anzulocken; der männliche Stichling baut ein Nest aus Grashalmen und Algen, verbunden durch Fäden aus dem Material, das er absondert, und bewacht dann die Eier in diesem Nest; Aale aus den Flüssen Nordamerikas und Europas wandern zum Laichen in den Atlantischen Ozean, in die Bermuda-Region. Es gibt viele solcher Beispiele.
Früher wurde angenommen, dass die Vorfahren der Landwirbeltiere Lungenfische waren, aber in Bezug auf die Lage der Schädelknochen, die Art der Zähne, die Struktur des Knochenskeletts der Flossen und die Art der Wirbel, Die Lappenflossenfische sind primitiven Amphibien sehr ähnlich, während die Lungenfische solche Ähnlichkeiten nicht aufweisen.
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Amphibien oder Amphibien (Amphibia)
Verschiedene Arten von Lebewesen Typ Chordaten Amphibien
Landwirbeltiere mit vier Gliedmaßen – Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere – werden manchmal zur Oberklasse Tetrapoda (Vierbeiner) zusammengefasst. Zwar haben nicht alle „Vierbeiner“ vier Beine (Schlangen zum Beispiel haben überhaupt keine Beine), aber sie alle stammen von vierbeinigen Vorfahren ab. Einige Tetrapoden leben derzeit im Meer (wie Wale und Robben), aber ihre Vorfahren waren terrestrische Formen.
Die ersten Wirbeltiere, die sich erfolgreich an Land etablierten, waren die uralten amphibischen Labyrinthodonten, die ihren Vorfahren, den Lappenflossenfischen, sehr ähnlich waren, aber Gliedmaßen entwickelt hatten, die stark genug waren, um ihr Körpergewicht an Land zu tragen. Diese Gliedmaßen hatten fünf Finger, und diese Struktur der Gliedmaßen wurde in allen Hauptgruppen höherer Wirbeltiere beibehalten. Es gab viele verschiedene Gruppen antiker Amphibien, aber alle starben in der ersten Hälfte des Mesozoikums aus. Aus Labyrinthodonten (dies waren Tiere unterschiedlicher Größe, einige erreichten die Größe eines Krokodils) entstanden andere Gruppen primitiver Amphibien sowie moderne Frösche, Molche und Salamander und schließlich frühe Reptilien - Cotylosaurier. Moderne Amphibien mit und ohne Schwanz tauchten in der zweiten Hälfte des Mesozoikums auf. Salamander und Molche haben mehr von ihrer Ähnlichkeit mit den alten Amphibien bewahrt, während Frösche und Kröten sich aufgrund ihrer Spezialisierung auf das Springen stark entwickelt haben.
Obwohl einige erwachsene Amphibien gut an das Landleben angepasst sind und an relativ trockenen Orten leben können, müssen sie zur Fortpflanzung ins Wasser zurückkehren. Eiablage und Spermienfreisetzung finden normalerweise im Wasser statt: Befruchtete Eier entwickeln sich zuerst, indem sie ihr Eigelb als Nahrung verwenden, und dann, wenn sie das Larven- oder Kaulquappenstadium erreicht haben, atmen sie durch Kiemen und ernähren sich von Wasserpflanzen. Nach einiger Zeit tritt eine Metamorphose auf und die Larve verwandelt sich in einen jungen erwachsenen Frosch oder Salamander mit Lungen und Gliedmaßen. Die Metamorphose wird durch Thyroxin reguliert, ein Hormon, das von der Schilddrüse ausgeschüttet wird; Wenn Sie die Schilddrüse oder die Hypophyse entfernen, die das Schilddrüsen-stimulierende (die Schilddrüse stimulierende) Hormon absondert, tritt keine Metamorphose auf. Während der Metamorphose wachsen Gliedmaßen aus den entsprechenden Rudimenten; Kiemen und Kiemenschlitze verschwinden, Schwanz wird resorbiert; es kommt zu einer Verkürzung des Verdauungstraktes, der Mund dehnt sich aus, die Zunge entwickelt sich; Trommelfelle und Augenlider erscheinen, die Form der Linse ändert sich. Darüber hinaus sind viele biochemische Veränderungen für den Übergang von einer aquatischen zu einer aquatisch-terrestrischen Lebensweise notwendig.
Bei erwachsenen Amphibien wird die Funktion des Gasaustauschs nicht nur von primitiven Lungen wahrgenommen: Die feuchte Haut, die reichlich mit Blutgefäßen versorgt ist, dient auch als Atmungsoberfläche. Die Haut von Amphibien und Fröschen mit Schwanz ist schuppenfrei und manchmal hell gefärbt. Frösche können ihre Farbe von hell nach dunkel und umgekehrt ändern. Die Farbänderung wird durch Intermedin (ein Hormon, das Melanozyten stimuliert) reguliert, das vom Zwischenlappen der Hypophyse ausgeschüttet wird. Schwanzamphibien haben im Gegensatz zu Fröschen eine bedeutende Fähigkeit, verlorene Gliedmaßen und Schwanz zu regenerieren. Bei einigen Arten von Fröschen und Kröten entwickeln sich die befruchteten Eier nicht im Wasser, sondern werden auf dem Rücken des Weibchens, im Mund des Männchens oder in einer speziellen Schnur ausgebrütet, die um die Hinterbeine des Männchens gewickelt ist.
Viele Frösche, Kröten und Schwanzlurche haben Hautdrüsen, die giftige Substanzen absondern. Es ist möglich, dass dies zur Erhaltung der Art beiträgt und Raubtiere abschreckt.
Es gibt eine kleine Gruppe tropischer beinloser, wurmartiger Amphibien (Apoda), die in feuchtem Boden leben.
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Reptilien oder Reptilien (Reptilia)
Verschiedene Arten von Lebewesen Typ Chordaten Reptilien
Die Klasse der Reptilien umfasst viel mehr ausgestorbene Arten als lebende. Dies sind echte Landtiere, die nicht ins Wasser zurückkehren müssen, um sich wie Amphibien zu vermehren. Der Embryo entwickelt sich in einer aquatischen Umgebung, eingeschlossen in einem Ei, das durch eine im Körper des Weibchens gebildete Schale geschützt ist. Da das Spermatozoon diese Hülle nicht durchdringen konnte, muss die Befruchtung im Körper des Weibchens stattfinden, bevor sich die Hülle bildet. Und in Verbindung damit mussten zwangsläufig Mittel entwickelt werden, um Spermien aus dem Körper des Mannes in den Körper der Frau zu übertragen. Reptilien haben einen Penis - ein männliches Geschlechtsorgan, das diesem Zweck dient.
Der Körper von Reptilien ist mit trockenen Hornschuppen bedeckt, die das Tier vor Wasserverlust und vor Fressfeinden schützen. Reptilien atmen nur mit der Lunge, da trockene, schuppige Haut nicht als Atmungsorgan dienen kann. Wie Fische und Amphibien haben Reptilien keinen Mechanismus zur Regulierung der Körpertemperatur und haben daher die gleiche Temperatur wie die Umgebung. Bei heißem Wetter ist ihre Körpertemperatur hoch, ihr Stoffwechsel ist intensiv und sie sind ziemlich aktiv. Bei kaltem Wetter sinkt die Körpertemperatur, der Stoffwechsel verlangsamt sich und die Tiere sind sehr inaktiv. In dieser Hinsicht sind Reptilien in Ländern mit warmem Klima eine viel wohlhabendere Gruppe als in kalten Ländern. Zu den modernen Reptilien gehören Schildkröten, Krokodile, Schlangen, Eidechsen und die neuseeländische Tuatara.
Die ersten Reptilien - Cotilosaurier - erschienen in der zweiten Hälfte der Karbonperiode und ähnelten ihren Vorfahren - Labyrinthodonten. Es waren langsame, echsenähnliche Tiere mit kurzen, stumpfartigen Beinen, die sich horizontal vom Körper erstreckten. Von diesen frühen Reptilien der Vorfahren stammten die Pelycosaurier ab, Fleischfresser mit einem schlankeren Körper als Cotylosaurier; Von ihnen wiederum sollen Säugetiere in gerader Linie abstammen. Im späten Perm brachten Pelycosaurier eine andere Gruppe von Reptilien hervor - Therapsiden, die bereits einige Merkmale von Säugetieren aufwiesen. Einer der Vertreter dieser Gruppe - Cynognathus - war ein schlankes, leichtes Tier von etwa 1,5 m Länge; Seine Zähne wurden im Gegensatz zu den gleichen konischen Zähnen, die für Reptilien charakteristisch sind, in Schneidezähne, Eckzähne und Backenzähne unterschieden.
Während des Mesozoikums entstanden viele verschiedene Arten von Reptilien, die dann auseinander gingen, eine noch größere Formenvielfalt hervorbrachten und schließlich ausstarben. Es gibt sechs evolutionäre Hauptzweige von Reptilien. Der primitivste Zweig umfasst neben den alten Ganzschädel- (Kotylosauriern) Schildkröten, die in Perm entstanden sind. Schildkröten haben die komplexeste (unter den Landtieren) Schale entwickelt; Es besteht aus Platten epidermalen Ursprungs, die mit den darunter liegenden Rippen und dem Brustbein verwachsen sind. Mit dieser Schutzvorrichtung haben sowohl Meeresschildkröten als auch Landschildkröten aus der Zeit vor der Dinosaurierzeit überlebt, wobei sie nur einige strukturelle Veränderungen erfahren haben. Die Beine von Schildkröten bewegen sich in horizontaler Richtung vom Körper weg, was die Bewegung schwierig und langsam macht; dieses Merkmal ging ihnen unverändert vom alten Ganzschädel über.
Die zweite Gruppe von Reptilien, die relativ geringfügige Änderungen gegenüber dem gesamten Schädel der Vorfahren aufweisen, sind Eidechsen (die zahlreichsten modernen Reptilien) sowie Schlangen. Die meisten Eidechsen haben eine primitive Art der Fortbewegung mit horizontal divergierenden Beinen beibehalten, obwohl viele von ihnen schnell laufen. In der Regel sind Eidechsen klein, obwohl der indonesische Waran eine Länge von 4 m erreicht und einige fossile Formen 8 m lang waren.Kreide-Mosasaurier waren Meereseidechsen mit einer Länge von bis zu 12 m und einem langen Schwanz, der zum Schwimmen verwendet wurde. Während der Kreidezeit entwickelten sich Schlangen aus Eidechsenvorfahren. Der wesentliche Unterschied zwischen Schlangen und Eidechsen ist nicht der Verlust von Beinen (manche Eidechsen haben auch keine Beine), sondern bestimmte Veränderungen in der Schädel- und Kieferstruktur, die es Schlangen ermöglichen, ihr Maul weit genug zu öffnen, um größere Tiere als sie selbst zu verschlingen. Der Vertreter des alten Zweigs, der es irgendwie geschafft hat, bis heute in Neuseeland zu überleben, ist die Tuatara (Sphenodon punctatum). Sie hat mehrere Zeichen ihrer Vorfahren bewahrt - Cotylosaurier; Eines dieser Zeichen ist das Vorhandensein eines dritten Auges oben auf dem Schädel.
Die Hauptgruppe der mesozoischen Reptilien waren die Archosaurier, deren einzige lebende Vertreter Alligatoren und Krokodile sind. In einer der frühen Stadien ihrer Evolution passten sich Archosaurier, die dann eine Länge von 1 m erreichten, an das Gehen auf zwei Beinen an. Ihre Vorderbeine verkürzten sich, während sich ihre Hinterbeine verlängerten, stärkten und ihre Form stark veränderten. Diese Tiere ruhten und gingen auf allen vier Beinen, aber in kritischen Situationen bäumten sie sich auf und rannten auf zwei Hinterbeinen, wobei sie ihren ziemlich langen Schwanz als Gleichgewicht benutzten. Viele verschiedene spezialisierte Formen entwickelten sich aus frühen Archosauriern, von denen einige weiterhin auf zwei Beinen gingen, während andere wieder auf allen Vieren gingen. Zu diesen Nachkommen gehören Phytosaurier - aquatische, alligatorähnliche Reptilien, die in der Trias verbreitet sind; Krokodile, die im Jura auftauchten und die Phytosaurier als aquatische Formen ersetzten, und schließlich Pterosaurier oder fliegende Reptilien, zu denen Tiere in der Größe von Rotkehlchen gehörten, sowie das größte Tier, das jemals geflogen ist - Pteranodon mit einer Flügelspannweite von bis zu 9 m. Fliegend Reptilien wurden in zwei Gruppen eingeteilt: Einige hatten einen langen Schwanz, der am Ende mit einem Schwanzblatt ausgestattet war, während andere einen kurzen Schwanz hatten. Mitglieder beider Gruppen ernährten sich offenbar von Fischen und flogen wahrscheinlich auf der Suche nach Nahrung lange Strecken über Wasser. Die Beine dieser Tiere waren nicht zum Stehen geeignet, und daher wird angenommen, dass sie wie Fledermäuse in einem schwebenden Zustand ruhten und sich an eine Art Stütze klammerten.
Von allen Reptilienzweigen sind die Dinosaurier die bekanntesten, was übersetzt „schreckliche Eidechsen“ bedeutet. Sie wurden in zwei Hauptgruppen eingeteilt: Ornithischianer und Eidechsen.
Saurischia (Eidechsen) tauchten erstmals in der Trias auf und existierten bis zur Kreidezeit. Frühe Eidechsen waren schnelle, räuberische zweibeinige Formen von der Größe von Hähnen, die wahrscheinlich von Eidechsen und bis dahin Säugetieren gejagt wurden. Während der Jura- und Kreidezeit zeigte diese Gruppe einen zunehmenden Größentrend, der in dem riesigen kreidezeitlichen Raubtier Tyrannosaurus Rex gipfelte. Andere Saurischia, die in der späten Trias auftauchten, wechselten zu pflanzlicher Nahrung, begannen wieder auf vier Beinen zu gehen und brachten während der Jura- und Kreidezeit eine Reihe von Riesenformen hervor, die einen amphibischen Lebensstil führten. Zu diesen größten Vierbeinern, die je gelebt haben, gehören Brontosaurier mit bis zu 20 m Länge, Diplodocus, der eine Länge von über 25 m erreichte, und ein Brachiosaurus, dessen Masse auf 50 Tonnen geschätzt wird.
Eine andere Gruppe von Dinosauriern, die Ornithischia (Ornithischianer), waren Pflanzenfresser, wahrscheinlich seit Beginn ihrer Evolution. Obwohl einige von ihnen auf den Hinterbeinen gingen, bewegten sich die meisten auf allen vier Beinen. Anstelle fehlender Vorderzähne entwickelten sie eine starke Hornscheide, ähnlich einem Vogelschnabel, der in einigen Formen breit und flach war, wie bei Enten (daher der Name „Entenschnabel“-Dinosaurier). Diese Gruppe ist durch Schwimmhäute gekennzeichnet. Bei anderen Arten war der Körper in eine Hülle aus großen Platten gekleidet, die sie vor räuberischen Eidechsen schützte. Ankylosaurus hatte einen breiten, flachen Körper, der mit Knochenplatten und großen Stacheln bedeckt war, die an den Seiten hervorstanden. Schließlich entwickelten einige kreidezeitliche Ornithischianer Knochenplatten um ihren Kopf und Hals. Einer von ihnen, Triceratops, hatte zwei Hörner über den Augen und ein drittes über der Nasenregion.
Zwei weitere Gruppen mesozoischer Reptilien, die sich sowohl voneinander als auch von Dinosauriern unterscheiden, sind Meeresplesiosaurier und Ichthyosaurier. Erstere zeichneten sich durch einen extrem langen Hals aus, der mehr als halb so lang war wie das Tier (ca. 15 m). Ihr Körper war breit, flach und ähnelte dem Körper einer Schildkröte, und ihr Schwanz war kurz. Plesiosaurier schwammen mit flossenähnlichen Gliedmaßen. Ichthyosaurier (Echsenfische) ähnelten im Aussehen Fischen oder Walen mit einem kurzen Hals, einer großen Rückenflosse und einem haiartigen Schwanz. Sie schwammen mit schnellen Schwanzbewegungen und benutzten ihre Gliedmaßen nur als Ruder. Es wird angenommen, dass Ichthyosaurierjunge lebend geboren wurden und aus einem Ei im Körper der Mutter schlüpften, da Erwachsene zu spezialisiert waren und nicht an Land gehen konnten, um Eier zu legen, und Reptilieneier im Wasser ertrinken. Der Fund jugendlicher Skelette in der Bauchhöhle erwachsener Fossilien stützt diese Theorie.
Am Ende der Kreidezeit starben viele Reptilien aus. Sie konnten sich offensichtlich nicht an signifikante Veränderungen der Umweltbedingungen anpassen. Als das Klima kälter und trockener wurde, verschwanden viele Pflanzen, die als Nahrung für pflanzenfressende Reptilien dienten. Einige pflanzenfressende Reptilien waren zu sperrig, um sich an Land fortzubewegen, als die Sümpfe austrockneten. Die bereits entstandenen kleineren, warmblütigen Säugetiere hatten einen Vorteil in der Nahrungskonkurrenz, viele von ihnen ernährten sich sogar von Reptilieneiern. Das Aussterben vieler Reptilien war wahrscheinlich eher das Ergebnis einer Kombination von Faktoren als irgendeines.
"Klasse - Vögel"
Vögel sind hochorganisierte Wirbeltiere. Die Fähigkeit zum Langzeitflug, Warmblüter und andere Merkmale des Lebens gaben ihnen die Möglichkeit, sich weit auf der Erde auszubreiten. Das Leben der Vögel ist mit Wiesen, Feldern, Sümpfen, Ufern von Stauseen und offenen Wasserflächen verbunden. Die meisten ihrer Arten sind jedoch Waldbewohner. In den Kronen von Bäumen und Sträuchern sind Meisen, Kinglets, Kreuzschnäbel üblich, auf Baumstämmen - Spechte, Kleiber, Pikas, auf dem Boden - Birkhuhn, Haselhuhn, Auerhuhn. In Bezug auf die Anzahl der Arten ist die Klasse der Vögel die größte unter den Landwirbeltieren (etwa 9.000 Arten).
Merkmale der Struktur und des Lebens von Vögeln
Die Fähigkeit zu fliegen bestimmte zusammen mit anderen Bewegungsarten viele spezifische Merkmale der äußeren und inneren Struktur von Vögeln.
Externes Gebäude. Vögel haben einen relativ kleinen Kopf, einen langen beweglichen Hals und einen kompakten Körper. Auf dem Kopf befindet sich ein Schnabel, bestehend aus Knochenbacken und Hornabdeckungen. Die Nasenlöcher befinden sich am Unterkiefer. Große Augen haben bewegliche Augenlider und eine Nickhaut. Am Kopf (näher am Hinterkopf) befinden sich die Höröffnungen.
Der Körper der Vögel ist mit Federn bedeckt: Kontur, Daunen, Daunen. Die Konturfeder besteht aus einer Stange, einer dichten Platte - einem Fächer, einem freien Teil der Stange - einem Ochin. Der Fächer wird durch Widerhaken erster und zweiter Ordnung gebildet, die durch mikroskopisch kleine Haken von Widerhaken zweiter Ordnung miteinander verzahnt sind. Die Flaumfeder hat keinen dichten Fächer. Daunen - Federn mit einem sehr kurzen Stiel und einem Bündel von Bärten, die sich davon erstrecken. Konturfedern straffen den Körper des Vogels und schützen vor Wind. Die größten von ihnen bilden die Flugfläche der Flügel (Primärfedern) und des Schwanzes (Schwanzfedern). Daunenfedern und Daunen verhindern die Wärmeübertragung. Vögel stellen die Unversehrtheit gespaltener Netze mit ihren Schnäbeln wieder her und schmieren sie mit Fett. Abgenutzte Federn werden während der saisonalen Häutung durch neue ersetzt.
Die Haut von Vögeln ist dünn und trocken. Die meisten haben nur die Steißbeindrüse (produziert eine ölige Flüssigkeit, mit der Vögel Federn schmieren). An den Beinen von Vögeln befinden sich Hornschuppen.
Skelettfunktionen. Das Skelett von Vögeln ist leicht (die meisten Knochen sind mit Luft gefüllt) und stark (viele Knochen verschmelzen in den frühen Stadien der Embryonalentwicklung). Die Halsregion umfasst 11 bis 25 Wirbel (der Kopf kann sich um fast 180 Grad drehen). Die Brustwirbel sind miteinander verwachsen. Zusammen mit den Rippen und dem Brustbein bilden sie den Brustkorb. Die meisten Vögel haben einen Auswuchs am Brustbein - einen Kiel. Es vergrößert den Befestigungsbereich der Brustmuskeln.
Der letzte Brustwirbel, alle Lenden-, Kreuzbein- und vorderen Schwanzwirbel sind zu einem komplexen Kreuzbein verschmolzen. Der Schwanzabschnitt besteht aus mehreren beweglich verbundenen Wirbeln und Wirbeln, die das Steißbein bilden, das als Ansatzstelle der Schwanzfedern dient.
Im Skelett des Flügels blieben 3 unterentwickelte Finger erhalten, die kleinen Knochen der Hand verschmolzen zu einem einzigen Knochen - einer Schnalle. Der Gürtel der Vorderbeine besteht aus paarigen Schulterblättern, Schlüsselbeinen (an den unteren Enden verschmolzen) und Krähenknochen. Im Skelett der Beine sind mehrere kleine Fußknochen zu einem einzigen Knochen zusammengewachsen - dem Tarsus, der dem Vogel das Gehen ermöglicht. Der Gürtel der Hinterbeine - das Becken besteht aus zwei Beckenknochen, die mit einem komplexen Kreuzbein verschmolzen sind.
Muskulatur der Vögel. Die Muskeln bei Vögeln haben eine hohe Entwicklung erreicht, insbesondere die großen Brustmuskeln, die die Flügel senken. Bei guten Fliegern machen sie 1/5 des Körpergewichts aus. Unter den Muskeln der Hinterbeine (bis zu 35 Einzelmuskeln) gibt es Muskeln mit langen Sehnen. Wenn ein Vogel auf einem Ast sitzt, dehnen sich die Sehnen und drücken die Finger zusammen.
Merkmale der Struktur der Organe der Körperhöhle. Die Speiseröhre vieler Vögel hat eine Ausdehnung - Kropf, wo sich Nahrung ansammelt, weicher wird und teilweise verdaut wird. Der Magen besteht aus zwei Abschnitten: drüsig und muskulös. In der Drüse wird die Nahrung durch Verdauungssäfte verarbeitet, in der Muskulatur wird sie mit kleinen, von Vögeln verschluckten Kieselsteinen gemahlen. Der Dickdarm ist kurz und die Vögel entleeren häufig (eine Anpassung zur Entlastung des Körpergewichts). Vögel haben eine Kloake.
Die Lungen von Vögeln sind dichte schwammige Körper. Luft strömt durch die Luftröhre, zwei Bronchien, die sich verzweigen und in dünnwandigen Blasen enden, die mit Kapillaren geflochten sind. Ein Teil der Äste der Bronchien erstreckt sich über die Lunge hinaus und bildet Luftsäcke, deren Hauptaufgabe darin besteht, während des Fluges am Atmungsmechanismus teilzunehmen. Wenn sich die Flügel heben, vergrößert sich das Volumen der Körperhöhle, was zu einer Dehnung der Luftsäcke führt. In diesem Fall gelangt Luft aus der Lunge in die vorderen Luftsäcke und Luft aus der äußeren Umgebung durch die Atemwege in die Lunge und in die hinteren Luftsäcke. In dieser Zeit findet in der Lunge ein Gasaustausch statt. Beim Absenken der Flügel verringert sich das Volumen der Körperhöhle und unter dem Druck der inneren Organe gelangt die sauerstoffreiche Luft aus den hinteren Luftsäcken in die Lunge und die Luft aus den vorderen in die Luftröhre und wird nach außen abgeführt. Somit strömt sowohl beim Einatmen als auch beim Ausatmen Luft durch die Lunge. Je intensiver der Flug, desto besser wird die Lunge belüftet. Bei der Bewegung an Land und in Ruhe erfolgt das Einatmen von Vögeln ohne Beteiligung von Luftsäcken.
Vögel haben ein Herz mit vier Kammern (zwei Vorhöfe und zwei Herzkammern). Der große und der kleine Blutkreislauf sind vollständig getrennt (arterielles Blut gelangt vom Herzen in den systemischen Kreislauf und venöses Blut in den kleinen Kreislauf). Die Geschwindigkeit der Blutzirkulation bei Vögeln ist extrem hoch, was mit einer hohen Frequenz der Herzkontraktion einhergeht.
Die Ausscheidungsorgane von Vögeln sind bohnenförmige Nieren. Der dabei entstehende Urin fließt über die Harnleiter in die Kloake und wird mit Kot ausgeschieden.
Stoffwechsel. Perfekte Atmung, die Aufnahme einer großen Menge an Futter und seine schnelle Verdauung, eine hohe Herzfrequenz und eine schnelle Versorgung des Gewebes mit Nährstoffen und Sauerstoff sorgten für eine hohe Stoffwechselrate bei Vögeln. Dank der Federabdeckung verringerte sich die Wärmeabgabe an die äußere Umgebung erheblich und die Temperatur der Vögel wurde hoch (bis zu 43 ° C) und konstant.
Nervensystem. Bei Vögeln sind die Hemisphären des Vorderhirns, des Mittelhirns und des Kleinhirns hoch entwickelt. Mit der Entwicklung der Hemisphären des Vorderhirns ist die schnelle Bildung verschiedener bedingter Reflexe verbunden, mit dem Mittelhirn die Verbesserung des Sehvermögens, mit dem Kleinhirn die Koordination komplexer Bewegungen, insbesondere während des Fluges. Das Verhalten von Vögeln ist sehr komplex, was sich in der Wahl der Nistplätze, dem Bau von Nestern, dem Schutz von Nistgebieten, der Aufzucht und Fütterung von Küken, der Beziehung der Erwachsenen untereinander usw. manifestiert.
Fortpflanzung und Entwicklung von Vögeln
Merkmale der Fortpflanzungsorgane. Bei den Weibchen der meisten Vögel ist der rechte Eierstock unterentwickelt und nur der linke funktioniert. Die Eier im Eierstock reifen nicht gleichzeitig. Das entwickelte Ei, das den Eileiter passiert, wird durch Sperma befruchtet, das vom Männchen in die Kloake des Weibchens eingeführt wird.
Die Struktur des Eies. Der größte Teil des Eies wird vom Ei selbst eingenommen - dem Eigelb mit der Keimscheibe (immer nach oben). Nach der Befruchtung ist das Eigelb mit Eiweiß, einer zweischichtigen Subshell-Membran (am stumpfen Ende des Eies schält es sich ab und bildet eine Luftkammer), einer Kalkschale mit zahlreichen Poren und der dünnsten Suprashell-Membran, die das Ei schützt, bedeckt das Eindringen von Mikroben.
Entwicklung des Embryos. Die Weibchen der meisten Vögel legen ihre Eier in vorgefertigten Nestern ab. Ein Nest, sogar ein Loch im Boden, trägt zur kompakten Anordnung der Eier, zur Erhaltung von Wärme und Luftfeuchtigkeit unter dem Brutvogel bei. Die Entwicklung des Embryos im Ei erfolgt bei hoher Temperatur (ca. 39 ° C) und einer bestimmten Luftfeuchtigkeit. Das geformte Küken steckt seinen Schnabel in die Luftkammer und atmet die Luft ein. Es hat einen geilen Zahn auf seinem Schnabel. Nach dem Durchbrechen der Schale kommt das Küken heraus.
Arten der Entwicklung von Küken. Je nach Entwicklungsgrad der aus Eiern schlüpfenden Küken werden Vögel in Brut und Küken unterteilt. Bei Brutvögeln (Birthuhn, Haselhuhn, Hühner, Enten) werden die Küken gesichtet geboren und sind mit dicken Flusen bedeckt. Die Glucke führt sie mit einer Brut, wärmt sie mit ihrer Körperwärme, gibt Gefahrensignale, ruft sie zum gefundenen Futter, etc. Bei Küken (Tauben, Stare, Meisen) schlüpfen die Küken blind, nackt oder mit spärlichem Flaum .
Eltern wärmen sie im Nest mit ihrer Wärme, bringen ihnen Essen, beschützen sie vor Feinden.
Jahreszeitliche Phänomene im Leben der Vögel
Vogel nisten. Im Frühjahr wählen Vögel Nistplätze aus, bauen oder reparieren Nester, Weibchen legen Eier darin und bebrüten sie dann. Meistens nisten Vögel in getrennten Paaren und schützen das ausgewählte Gebiet vor der Invasion von Individuen ihrer eigenen und verwandten Arten. Mit einer begrenzten Auswahl an Nistplätzen und der Möglichkeit, in einem großen Gebiet nach Nahrung zu suchen, nisten einige Vögel (Krähe, Uferschwalben, Lachmöwen) in Kolonien. Bei einigen Vögeln entstand das koloniale Nisten als Anpassung zur gemeinsamen Verteidigung gegen Feinde.
Nachzuchtzeit. Das zweite wichtige saisonale Phänomen im Leben der Vögel ist die Häutung. In der Regel tritt es allmählich auf und die Vögel verlieren nicht ihre Flugfähigkeit. Nur bei einigen (Gänsen, Enten, Schwänen) fallen während der Häutung alle Primärfedern auf einmal aus und Vögel können mehrere Wochen lang nicht fliegen. In der Zeit nach dem Nisten sammeln sich die Vögel in kleinen Herden und streifen auf der Suche nach Nahrung umher. Einige von ihnen (Nussknacker, Eichelhäher) lagern Lebensmittel für den Winter. Am Ende des Sommers und Herbstes intensivieren sich die Nachbrutzüge und wandeln sich allmählich bei einigen Vogelarten in Herbst- und Winterzüge und bei anderen in Herbstzüge um. Entsprechend der Entwicklung der saisonalen Bewegungen werden Vögel in sesshafte, nomadische und wandernde Vögel unterteilt.
Sesshafte und nomadische Vögel. Sesshafte Vögel (Haussperling, Dohle, Felsentaube) leben im selben Gebiet, haben sich an den Übergang von einer Nahrungsart zur anderen angepasst, die Verwendung menschlicher Küchenabfälle. Elstern, Birkhuhn, Auerhuhn, Haselhuhn, Meisen sind in der Nähe von sesshaften Vögeln.
Nomadenvögel (Spechte, Kleiber, Dompfaffen) entfernen sich Zehn- und sogar Tausende von Kilometern von Sommerhabitaten. Sie haben keine festen Überwinterungsplätze und sich wiederholende Bewegungsrouten. Gegen Ende des Winters nähern sich Wandervögel normalerweise ihren ehemaligen Nistplätzen.
Zugvögel (Pirol, Mauersegler, Enten, Gänse, Kraniche) fliegen entlang der über Jahrhunderte gewachsenen Zugrouten zu Überwinterungs- und Nistplätzen. Das Hauptsignal des Fluges ist die Abnahme des Tages.
Möglichkeiten, Vogelzüge zu studieren. Erkenntnisse über Überwinterungsgebiete und Flugrouten von Vögeln wurden durch Banding gewonnen. Kürzlich wurden auf dem Rücken des Vogels angebrachte Miniatursensoren verwendet. Kenntnisse über den Vogelzug sind für ihren Schutz und eine nachhaltige Fischerei notwendig.
Ursprung des Vogelzugs. Wissenschaftler glauben, dass Vogelflüge vor mehreren hundert Jahrtausenden entstanden sind, als mit dem Klimawandel in gemäßigten Breiten die Jahreszeiten auf der Erde einsetzten. Der Hauptgrund für das Auftreten von Flügen ist das Fehlen oder Fehlen von Nahrung in den Nistgebieten während der kalten Jahreszeit.
Herkunft und Hauptordnungen der Vögel
Ähnlichkeiten zwischen modernen Vögeln und Reptilien. Moderne Vögel und Reptilien haben eine Reihe von Gemeinsamkeiten: trockene Haut, schuppige Hülle (bei Vögeln an den Beinen), Kloake, Eier sind reich an Dotter und haben pergamentartige oder kalkhaltige Schalen, Entwicklung ohne Transformation. Bei modernen tropischen Vögeln, Hoatzins, haben Küken Finger, mit denen sie sich an Äste klammern. All dies weist darauf hin, dass moderne Vögel und Reptilien verwandte Tiergruppen sind und gemeinsame Vorfahren haben.
Erste Vögel. Ein wichtiger Beweis für die Herkunft von Vögeln aus alten Reptilien sind die versteinerten Abdrücke des Skeletts und der Federn eines der alten Vögel, der als erster Vogel oder Archaeopteryx bezeichnet wird. Der erste Vogel war so groß wie eine Elster. Kiefer mit Zähnen, ein langer Schwanz mit 20 Wirbeln ähnelten Reptilien. Ihre Vorderbeine hatten alle Anzeichen von Vogelflügeln. Der Tarsus wurde an den Hinterbeinen entwickelt, die Finger befanden sich wie bei Vögeln - drei Finger nach vorne und einer nach hinten. Die ersten Vögel entstanden vor etwa 180 Millionen Jahren aus uralten Reptilien, die auf ihren Hinterbeinen auf dem Boden liefen, auf Bäume klettern, von Ast zu Ast springen konnten.
Die wichtigsten Ordnungen der Vögel. In der Klasse der Vögel wurden etwa 30 Ordnungen identifiziert. Der größte von ihnen ist die Ablösung von Passeriformes. Es umfasst verschiedene Arten von Lerchen, Sperlingen, Schwalben, Bachstelzen, Staren, Krähen, Elstern, Amseln. Singvögel sind am zahlreichsten in Wäldern. Die Beine der Vögel dieser Ordnung sind vierfingrig (drei Finger zeigen nach vorne und einer nach hinten). Während der Brutzeit leben sie paarweise und bauen geschickte Nester. Küken werden nackt und hilflos geboren.
Von den anderen Vogelordnungen sind Charadriiformes, Anseriformes, Galliformes, Falconiformes und Storks die größten in Bezug auf die Anzahl der Arten. Die Ordnung der Küstenvögel umfasst Waldschnepfe, Kiebitz, Regenpfeifer, Träger und andere Strandläufer - kleine und mittelgroße Vögel mit langen Beinen und einem dünnen langen Schnabel. Sie leben in Feuchtgebieten, entlang der Ufer von Flüssen und anderen Gewässern. Flussuferläufer sind Brutvögel. Sie ernähren sich hauptsächlich von Wirbellosen.
Anseriformes sind Gänse, Enten und Schwäne. Diese Wasservögel haben ein dichtes Gefieder mit entwickelten Daunen, eine große Öldrüse und Schwimmhäute zwischen den Zehen. Die Ränder des breiten Schnabels sind mit Zähnen oder mit Querplatten versehen, die einen Filterapparat bilden. Viele tauchen gut und holen sich Nahrung vom Grund des Stausees.
Die Ordnung der Hühnervögel (Hühner, Birkhühner, Auerhühner, Wachteln, Rebhühner, Fasane, wilde Bank- und Haushühner, Truthühner) umfasst Vögel mit kräftigen Beinen, die zum Harken des Bodens oder der Waldabfälle bei der Nahrungssuche geeignet sind, kurzen und breiten Flügeln, die einen Stromschnellen bieten Start und kurzer Flug. Sie führen überwiegend eine sesshafte oder nomadische Lebensweise. Galliformes sind Brutvögel. Küken ernähren sich hauptsächlich von Insekten, Würmern und anderen Wirbellosen, Erwachsene sind hauptsächlich Pflanzenfresser.
Die Ordnung der Störche (Störche, Reiher, Rohrdommeln) kombiniert Vögel mittlerer und großer Größe mit langem Hals und langen Beinen. Sie ernähren sich von feuchten Wiesen, Sümpfen oder in den Küstenbereichen von Gewässern mit Amphibien, kleinen Fischen und Weichtieren. Sie nisten normalerweise in Kolonien.
Die Ordnung der Falken umfasst Falken, Falken, Milane und Adler. Sie haben starke Beine mit scharfen, gebogenen Krallen, einen Hakenschnabel und ein scharfes Sehvermögen. Die Flügel sind entweder schmal, scharf und tragen zu einem schnellen Flug bei, oder breit, sodass Sie auf der Suche nach Beute in der Luft schweben können. Die Küken dieser Vögel schlüpfen aus gesichteten Eiern, die mit dicken Flusen bedeckt sind.
Zur Gruppe der Spechte gehören die Bunt- und Buntspechte, der Grünspecht, der Schwarzspecht (Zhelna) und der Wendehals. Sie haben einen scharfen, meißelförmigen Schnabel, eine lange, scharfe, gezackte Zunge, elastische Enden von Schwanzfedern, die zur Stütze gebogen sind, Beine mit zwei Fingern, die nach vorne und zwei nach hinten zeigen, wodurch sie sich gut an Baumstämmen halten können. Die Ausnahme ist der Wendehals, der einen geraden und schwachen Schnabel hat, die Schwanzstangen sind unelastisch. Spechte sind Brutvögel, Hohlbrüter.
Ökologische Vogelgruppen
Die wichtigsten ökologischen Vogelgruppen. Dieser oder jener Lebensraum wird von Vögeln verschiedener Ordnungen bewohnt. Im Zusammenhang mit der Anpassung an das Leben unter ähnlichen Bedingungen entwickelten sie ähnliche Struktur- und Verhaltensmerkmale, und es bildeten sich ökologische Vogelgruppen: Waldvögel, Sumpfvögel, Süßwasserkörper und ihre Küsten, Vögel offener Wüstensteppenräume , Vögel im Freien, tagaktive Raubtiere.
Waldvögel leben in Räumen, die von Bäumen und Sträuchern begrenzt werden. Unter solchen Bedingungen entwickelten sie Anpassungen für einen schnellen Start und eine präzise Landung auf Ästen, um zwischen Bäumen zu manövrieren (verkürzte breite Flügel, ziemlich langer Schwanz).
Kleine Vögel, die hauptsächlich in den Kronen von Bäumen und Sträuchern (Meisen, Kinglets) fressen, haben dünne und scharfe Schnäbel, zähe Zehen mit scharfen Krallen. Spechte und einige Singvögel (Pikas und Kleiber) haben steife Schwanzfedern mit scharfen Spitzen, einen ziemlich starken Schnabel, kurze Beine mit zähen Fingern, die helfen, sich bei der Nahrungsaufnahme an Baumstämmen festzuhalten. Die Vögel der unteren Waldstufe (Hühnerhühner, Birkhühner, Haselhühner) haben Anpassungen für die Nahrungsaufnahme am Boden entwickelt.
Vögel von Sümpfen, Küsten und offenen Süßwassergebieten. Einige der Vögel dieser Gruppe (Reiher, Rohrdommeln, Störche) ernähren sich normalerweise in Sümpfen, feuchten Wiesen und im Küstenbereich von Stauseen. Sie haben einen langen Hals, dünne lange Beine. Vögel, die in offenen Bereichen von Gewässern nach Nahrung suchen (Enten, Krickenten, Gänse), haben ein dichtes Gefieder, stark entwickelte Flusen und subkutanes Fett, eine entwickelte Talgdrüse, kurze Beine mit Schwimmhäuten und einen breiten Schnabel mit einem Filterapparat.
Steppen- und Wüstenvögel (afrikanischer Strauß, Trappe, Zwergtrappe) haben ein scharfes Sehvermögen, einen langen Hals und gut entwickelte Beine, die es ihnen ermöglichen, Gefahren rechtzeitig zu erkennen und sich vor Feinden zu verstecken. Die Trappe (Männchen mit einem Gewicht von bis zu 16 kg) und die Zwergtrappe (Körpergewicht bis zu 1 kg), die in den Steppen unseres Landes leben, sind seltene Vögel. Hauptgründe dafür sind das Pflügen der Steppen und die Wilderei.
Vögel im Freien - Schwalben (Dorf, Stadt, Küste), Mauersegler - verbringen den größten Teil ihres aktiven Lebens in der Luft. Der schnelle Flug dieser Vögel wird durch lange, schmale Flügel, stark entwickelte Brustmuskeln und einen gekerbten Schwanz - ein Ruder während des Fluges - erleichtert. Fliegend fangen sie Insekten mit weit geöffnetem Maul.
Tagaktive Raubtiere (Adler, Falken, Falken, Drachen) leben in verschiedenen Lebensräumen - in Wäldern, Bergen und in der Ebene. Jedes tagaktive Raubtier ist an einem starken hakenförmigen Schnabel, kräftigen Beinen mit kräftigen Fingern und gebogenen Krallen zu erkennen. Unter ihnen sind Aasfresser, wie Geier und Geier.
Arten von Geflügel. Geflügel
Die Bedeutung der Vögel in der Natur und im menschlichen Leben. Vögel halten die Zunahme der Anzahl von Insekten zurück - Pflanzenschädlinge, Träger von Krankheitserregern von Tieren und Menschen, kleine Nagetiere. Viele von ihnen zerstören die Samen von Unkräutern, tragen zur Verbreitung von Samen von Eberesche, Zedernkiefer, Eicheln usw. bei. Sie und die Eier, die sie legen, sind in den Nahrungsketten vieler Tiere, einiger Reptilien, enthalten.
Enten, Gänse, Waldschnepfen, Schnepfen, Bekassinen, Wachteln, Fasane als Objekte der Sportjagd, Haselhühner, Birkhühner, Auerhähne und einige andere Vögel als Handelsobjekte sind für eine Person von großem Interesse.
Vogelschutz. Um die Zahl der Vögel in unserem Land zu erhalten, wurden streng definierte Jagdzeiten festgelegt, und das Fangen von Vögeln während ihrer Brut und Häutung ist verboten. Orte, an denen seltene Vögel vorkommen, sind zu Schutzgebieten geworden. Besonderes Augenmerk wurde in den letzten Jahren auf den Schutz so seltener Vogelarten wie Trappe, Zwergtrappe, Kranich, Seeadler gelegt.
Jeder Mensch sollte sich um die Vögel kümmern. Die zugänglichsten Arten der Pflege sind die Herstellung und das Aufhängen künstlicher Nester (Höhlen, Risse, Meisen), das Pflanzen von Dornenbüschen um Gärten, in denen verschiedene insektenfressende Vögel nisten, und das Füttern von Vögeln im Winter.
Arten von Geflügel. Der Mensch hat eine kleine Anzahl von Vogelarten domestiziert, hauptsächlich um Fleisch, Eier, Federn und Daunen zu gewinnen. Hühner, Enten, Gänse, Puten und Perlhühner sind von größter Bedeutung in der menschlichen Wirtschaft. Den ersten Platz unter Geflügel nehmen Hühner ein. Sie haben zartes, schmackhaftes Fleisch, tragen viele Eier und können auf begrenztem Raum gehalten werden. Der Vorfahre der Haushühner ist das wilde Bankinghuhn. Sie lebt immer noch in den Wäldern Indiens, Burmas und des malaiischen Archipels.
Klasse Säugetiere
Allgemein Klassenmerkmal Säugetiere sind eine hoch organisierte Klasse von Akkordtieren mit etwa 4,5 Tausend Arten. Seine Vertreter bewohnten alle Lebensumgebungen, einschließlich der Landoberfläche, des Bodens, des Meeres und der Süßwasserkörper sowie der Oberflächenschichten der Atmosphäre.
Von den tierähnlichen Reptilien des Oberkarbons abstammend, blühten Säugetiere im Känozoikum auf.
Die charakteristischen Merkmale ihrer Organisation sind wie folgt:
Der Körper ist in Kopf, Hals, Rumpf, paarige Vorder- und Hinterbeine und Schwanz unterteilt. Die Gliedmaßen befinden sich unter dem Körper, wodurch er über den Boden angehoben wird, was es den Tieren ermöglicht, sich mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen.
Die Haut ist relativ dick, stark und elastisch, bedeckt mit Haaransatz, hält die vom Körper produzierte Wärme gut zurück. Befindet sich in der Haut Talg, Schweiß, milchig und Geruchsdrüsen.
Das Mark des Schädels ist größer als das von Reptilien. Die Wirbelsäule besteht aus fünf Abschnitten. Im Halsbereich befinden sich immer sieben Wirbel.
Die Muskulatur wird durch ein komplexes System differenzierter Muskeln dargestellt. Es gibt ein thorakoabdominelles Muskelseptum - Membran. Entwickelten subkutane Muskulatur bietet eine Änderung der Position des Haaransatzes sowie verschiedene Gesichtsausdruck. Die Bewegungsarten sind vielfältig: Gehen, Laufen, Klettern, Springen, Schwimmen, Fliegen.
Das Verdauungssystem ist sehr differenziert. Speichel enthält Verdauungsenzyme. Die Zähne an den Kieferknochen sitzen in Löchern und sind nach Aufbau und Zweck gegliedert. an Schneidezähnen, Reißzähnen und einheimisch. Bei pflanzenfressenden Tieren ist der Blinddarm deutlich entwickelt. Die meisten haben keine Kloake.
Ein Herz Vierkammer, wie die Vögel. Es gibt einen linken Aortenbogen. Alle Organe und Gewebe des Körpers werden mit reinem arteriellem Blut versorgt. Die Schwammsubstanz der Knochen ist stark entwickelt, rotes Mark welches ein blutbildendes Organ ist.
Atmungssystem - Lunge- haben eine große Atmungsfläche durch Alveolar Gebäude. An Atembewegungen sind neben den Interkostalmuskeln auch beteiligt Membran. Die Intensität lebenswichtiger Prozesse ist hoch, es wird viel Wärme erzeugt, also Säugetiere - warmblütig(homöotherme) Tiere (wie Vögel).
Ausscheidungsorgane - Beckennieren. Urin wird durch die Harnröhre nach außen ausgeschieden.
Das Gehirn besteht wie alle Wirbeltiere aus fünf Abschnitten. Besonders große Größen Gehirnhälften, bedeckt Borke(bei vielen Arten gewunden), Kleinhirn. Der Kortex wird zur höchsten Abteilung des zentralen Nervensystems und koordiniert die Arbeit anderer Teile des Gehirns und des gesamten Organismus. Verhaltensweisen sind komplex.
Die Geruchs-, Hör-, Seh-, Geschmacks- und Tastorgane haben eine hohe Auflösung, die es den Tieren ermöglicht, sich leicht in ihrem Lebensraum zurechtzufinden.
Säugetiere sind zweihäusige Tiere mit innerer Befruchtung. Der Embryo entwickelt sich in der Gebärmutter(in der Mehrzahl). Ernährung und Gasaustausch erfolgen über die Plazenta. Nach der Geburt werden die Babys gefüttert Milch.
Merkmale der Struktur und Prozesse des Lebens. Aussehen und die Größe von Säugetieren sind je nach Lebensbedingungen und Lebensweise sehr unterschiedlich. Das Körpergewicht reicht von 1,5 g (Babyspitzmaus) bis 150 Tonnen (Blauwal). Lange Vorder- und Hinterbeine befinden sich unter dem Körper und tragen zu schnellen Bewegungen bei, so dass Tiere nicht unübertroffen in der Geschwindigkeit. Bei einem Gepard erreicht er beispielsweise 110 km/h.
Leder bei Säugetieren ist es dicker und elastischer als bei Tieren anderer Klassen. Die Zellen der äußeren Schicht - die Epidermis, nutzen sich allmählich ab und werden verhornt - werden durch neue, junge ersetzt. Die innere Hautschicht - die Dermis - ist gut entwickelt, Fett lagert sich im unteren Teil ab. Ein Derivat der Epidermis sind fadenförmige Hornformationen - Haare. Der Haaransatz ist wie das Gefieder der Vögel eine perfekte Anpassung an die Thermoregulation. Es basiert auf dünnen, weichen Flaumhaaren, die eine Unterwolle bilden. Zwischen ihnen entwickeln sich längere, steifere und spärlichere Schutzhaare, die das flaumige Haar und die Haut vor mechanischer Beschädigung schützen. Darüber hinaus haben viele Säugetiere lange und steife empfindliche Haare - Vibrissen - an Kopf, Hals, Brust und Vorderbeinen. Der Haaransatz ändert sich periodisch. Die Häufigkeit und Zeit der Häutung bei verschiedenen Säugetierarten sind unterschiedlich.
Abkömmlinge der Epidermis sind Nägel, Krallen, Hufe, Schuppen und Hohlhörner (z. B. bei Bullen, Ziegen, Widdern, Antilopen). Knochengeweihe von Hirschen und Elchen entwickeln sich aus der inneren Hautschicht - der Dermis.
Die Haut wird mit Drüsen versorgt - Schweiß, Talg, Geruch, Milch. Die Verdunstung von Schweißsekreten des Tieres trägt zu seiner Kühlung bei. Talgsekrete schützen das Haar vor Nässe und die Haut vor dem Austrocknen. Die Geheimnisse der Geruchsdrüsen ermöglichen es Individuen derselben Art, einander zu finden, Territorien zu markieren und Verfolger (Frettchen, Stinktier usw.) abzuschrecken. Die Milchdrüsen sondern Milch ab, mit der die Weibchen ihre Jungen füttern.
Skelett Die Struktur von Säugetieren ähnelt im Wesentlichen dem Skelett von Landwirbeltieren, es gibt jedoch einige Unterschiede: Die Anzahl der Halswirbel ist konstant und beträgt sieben, der Schädel ist voluminöser, was mit der Größe des Gehirns zusammenhängt. Die Knochen des Schädels verschmelzen ziemlich spät, sodass sich das Gehirn ausdehnen kann, wenn das Tier wächst. Die Gliedmaßen von Säugetieren sind nach dem für Landwirbeltiere charakteristischen Fünffingertyp gebaut. Die Bewegungsarten der Säugetiere sind unterschiedlich – Gehen, Laufen, Klettern, Fliegen, Graben, Schwimmen – was sich im Aufbau der Gliedmaßen widerspiegelt. So wird bei den am schnellsten laufenden Säugetieren die Anzahl der Finger reduziert: Bei Artiodactylen werden zwei (dritte und vierte) Finger entwickelt und bei Equiden - einer (dritter). Bei Tieren, die einen unterirdischen Lebensstil führen, zum Beispiel bei einem Maulwurf, ist die Bürste vergrößert und eigenartig angeordnet. Planungsfähige Tiere (fliegende Eichhörnchen, Fledermäuse) haben verlängerte Fingerglieder und dazwischen ledrige Membranen.
Verdauungstrakt. Die Zähne sitzen in den Zellen der Kieferknochen und sind in Schneide-, Eck- und Backenzähne unterteilt, die in Anzahl und Form unterschiedlich sind und als wichtiges Systemmerkmal der Tiere dienen. Insektenfresser haben eine große Anzahl schlecht differenzierter Zähne. Nagetiere zeichnen sich durch eine starke Entwicklung von nur einem Schneidezahnpaar, das Fehlen von Reißzähnen und eine flache Kaufläche der Backenzähne aus. Fleischfresser haben stark entwickelte Reißzähne, die dazu dienen, Beute zu greifen und zu töten, und Backenzähne haben schneidende Kauspitzen. Bei den meisten Säugetierarten verändern sich die Zähne einmal im Leben. Die Mundöffnung ist von Fleisch umgeben Lippen, was nur für Säugetiere im Zusammenhang mit der Milchfütterung charakteristisch ist. In der Mundhöhle wird die Nahrung zusätzlich zum Kauen mit den Zähnen der chemischen Wirkung von Speichelenzymen ausgesetzt und gelangt dann nacheinander in die Speiseröhre und den Magen. Der Magen bei Säugetieren ist gut von anderen Abschnitten des Verdauungstraktes getrennt und mit Verdauungsdrüsen versorgt. Bei den meisten Säugetierarten ist der Magen in mehr oder weniger Abschnitte unterteilt. Am kompliziertesten ist es bei Artiodactylen von Wiederkäuern. Der Darm hat einen dünnen und einen dicken Abschnitt. An der Grenze der dünnen und dicken Abschnitte geht das Caecum ab, in dem die Fermentation von Fasern stattfindet. Die Gänge der Leber und der Bauchspeicheldrüse münden in die Höhle des Zwölffingerdarms. Die Verdauungsgeschwindigkeit ist hoch. Nach der Art der Ernährung werden Säugetiere in Pflanzenfresser, Fleischfresser und Allesfresser unterteilt.
Atmungssystem. atmende Säugetiere hell, die eine alveoläre Struktur haben, aufgrund derer die Atmungsoberfläche die Körperoberfläche um das 50-fache oder mehr übersteigt. Der Atemmechanismus beruht auf einer Veränderung des Brustvolumens aufgrund der Bewegung der Rippen und eines speziellen Muskels, der für Säugetiere charakteristisch ist - dem Zwerchfell.
Kreislauf Säugetiere haben keine grundlegenden Unterschiede zu Vögeln. Anders als bei Vögeln geht bei Säugetieren der linke Aortenbogen vom linken Ventrikel aus. Darüber hinaus hat das Blut eine große Sauerstoffkapazität aufgrund des Vorhandenseins eines Atmungspigments - Hämoglobin, das in zahlreichen kleinen nichtnukleären Erythrozyten eingeschlossen ist. Aufgrund der hohen Intensität lebenswichtiger Prozesse und eines hochentwickelten Thermoregulationssystems im Körper von Säugetieren wie bei Vögeln wird eine konstant hohe Temperatur aufrechterhalten.
Auswahl. Die Beckennieren von Säugetieren sind ähnlich An Struktur mit diesen Vögeln. Urin mit hohem Harnstoffgehalt fließt von den Nieren durch die Harnleiter in die Blase und tritt aus.
Gehirn Säugetiere haben eine relativ große Größe aufgrund einer Zunahme des Volumens der Hemisphären des Vorderhirns und des Kleinhirns. Die Entwicklung des Vorderhirns erfolgt aufgrund des Wachstums seines Daches - des zerebralen Fornix oder der Großhirnrinde.
Aus Sinnesorgane Säugetiere haben besser entwickelte Geruchs- und Gehörorgane. Der Geruchssinn ist subtil und ermöglicht es Ihnen, Feinde zu identifizieren, Nahrung und einander zu finden. Das Gehörorgan der meisten Säugetiere ist gut entwickelt: Neben dem inneren und mittleren Abschnitt werden der äußere Gehörgang und das Ohr gebildet. Waschbecken Verbesserung der Wahrnehmung von Geräuschen. In der Höhle des Mittelohrs haben Säugetiere neben dem Steigbügel wie bei Amphibien, Reptilien und Vögeln zwei weitere Gehörknochen - den Hammer und den Amboss. Das empfindliche Corti-Organ wird im Innenohr entwickelt.
Vision für Säugetiere ist weniger bedeutend als für Vögel. Sehschärfe und Entwicklung der Augen sind unterschiedlich, was mit den Existenzbedingungen zusammenhängt. Tiere, die im Freien leben (Antilopen), haben große Augen und eine scharfe Sicht, während unterirdische Arten (Maulwürfe) reduzierte Augen haben. Funktion berühren Vibrissen durchführen.
Reproduktion Säugetiere ist gekennzeichnet durch innere Befruchtung, kleine Eigrößen (0,05-0,2 mm), Mangel an Reservenährstoffen, Lebendgeburt (mit Ausnahme einiger weniger Arten), den Bau spezieller Nester durch die meisten Arten für die Geburt und die Ernährung von Neugeborenen mit Milch.
Bei den meisten Säugetierarten ist die intrauterine Entwicklung (Schwangerschaft) mit der Bildung einer Plazenta (oder des Kindesplatzes) bei Frauen verbunden. Durch die Plazenta wird eine Verbindung zwischen den Blutgefäßen des Kindes und dem mütterlichen Organismus hergestellt, die den Gasaustausch im Körper des Embryos, den Zufluss von Nährstoffen und den Abtransport von Zerfallsprodukten ermöglicht.
Die Dauer der intrauterinen Entwicklung bei verschiedenen Arten ist unterschiedlich: von 11-13 Tagen (bei einem grauen Hamster) bis zu 11 Monaten (bei einem Wal). Die Anzahl der Jungen in einem Wurf ist ebenfalls sehr unterschiedlich: von 1 bis 12 -15.
Eine kleine Gruppe von Säugetieren entwickelt keine Plazenta und vermehrt sich durch Eiablage. Aber in beiden Fällen werden die Jungen mit Milch gefüttert, die organische und mineralische Substanzen enthält, die für die Entwicklung notwendig sind.
Nach Beendigung der Milchfütterung bleibt die Beziehung zwischen Eltern und Nachwuchs noch einige Zeit bestehen. Es ist notwendig, die individuellen Erfahrungen der Eltern auf die Nachkommen zu übertragen. Bei den meisten Säugetieren werden Paare für eine Brutzeit gebildet, seltener für mehrere Jahre (Wölfe, Affen).
Herkunft der Säugetiere. Die Vorfahren der Säugetiere waren primitive, nicht spezialisierte paläozoische Reptilien - mit Tierzähnen. Ihre Zähne wurden in Schneidezähne, Eckzähne und Backenzähne unterschieden und befanden sich in Zellen. In der Trias begann eine der Gruppen von Eidechsen mit Tierzähnen, die Merkmale einer fortschrittlichen Organisation anzunehmen, und führte zu Säugetieren.
Vielfalt der Säugetiere und ihre Bedeutung. Die Klasse ist in zwei Unterklassen unterteilt: Oviparous oder First Beasts und Real Beasts oder Placentals.
Unterklasse Oviparous oder First Beasts. Dazu gehören die primitivsten und ältesten modernen Säugetiere. Im Gegensatz zu den meisten Säugetieren legen sie große, dotterreiche Eier, die entweder inkubieren (Schnabeltier) oder in einem Brutbeutel (Echidna) brüten. Die Jungen werden mit Milch gefüttert und lecken sie mit der Zunge aus den Drüsenfeldern der Haut (sie haben keine Lippen), da die Brustdrüsen keine Brustwarzen haben. Entwickelte Kloake. Die Körpertemperatur ist niedrig und instabil (26-35°C).
Tiere werden hauptsächlich in Australien und auf den angrenzenden Inseln verbreitet. Schnabeltier führt ein semi-aquatisches Leben. Sein Körper ist mit dichtem Haar bedeckt, das im Wasser nicht nass wird. Die Zehen sind durch eine Schwimmmembran verbunden, der Schwanz ist abgeflacht. Mit Hilfe eines breiten Schnabels, der von innen mit Hornplatten bedeckt ist, filtert das Schnabeltier wie eine Ente das Wasser.
Ameisenigel- terrestrisches grabendes Säugetier, bewaffnet mit langen, starken Krallen. Der Körper ist mit harten Haaren und scharfen Nadeln bedeckt. Lebt in Höhlen, ernährt sich von Insekten und extrahiert sie mit einer langen Zunge, die mit klebrigem Speichel bedeckt ist.
Unterklasse Echte Tiere oder Plazenta. Diese Unterklasse umfasst die Ordnungen Beuteltiere, Insektenfresser, Fledermäuse, Nagetiere usw.
Beuteltiere bestellen bildet eine Gruppe niederer Tiere. Sie sind durch das Fehlen oder die schlechte Entwicklung der Plazenta gekennzeichnet. Jungtiere werden nach einer kurzen Tragzeit klein (1,5-3 cm) und unterentwickelt geboren. Lange Zeit werden sie in einem ledrigen Beutel am Bauch ausgebrütet, wo sie an der Brustwarze befestigt werden.
In Australien und auf den angrenzenden Inseln verbreitet. Dazu gehören Känguru, Beutelbär - Koala, Beutelwolf, Beuteleichhörnchen usw.
Die Gruppe der höheren Tiere umfasst die überwiegende Mehrheit der modernen Säugetiere, die auf allen Kontinenten verbreitet sind. Sie haben eine entwickelte Plazenta und die Jungen werden in der Lage geboren, selbstständig Milch zu saugen. Die Körpertemperatur ist hoch und relativ konstant. Die Zähne werden normalerweise in Schneidezähne, Eckzähne und Backenzähne unterschieden. Milchzähne werden bei den meisten Tieren durch bleibende Zähne ersetzt.
Insektenfresser bestellen vereint die primitivsten Plazentatiere. Ihr Gehirn ist relativ klein, die Rinde ist glatt, ohne Windungen, bei den meisten Zähnen sind die Zähne schlecht differenziert. Die Schnauze ist zu einem langen beweglichen Rüssel verlängert. Körpergrößen sind mittel und klein. Sie ernähren sich von Insekten und deren Larven. Vertreter - Maulwurf, Spitzmaus, Igel, Bisamratte.
Chiroptera bestellen- eine große Abteilung fliegender Säugetiere, die überall außer in der Arktis und Antarktis verbreitet ist. Fledermäuse fliegen dank des Vorhandenseins ledriger Membranen, die zwischen den langen Fingern der Vorderbeine, Seiten des Körpers, Hinterbeine und des Schwanzes gespannt sind. Wie Vögel haben sie einen Kiel auf dem Brustbein, an dem kräftige Brustmuskeln befestigt sind, die die Flügel in Bewegung setzen. Sie führen einen dämmerungs- oder nächtlichen Lebensstil und orientieren sich anhand der Schallortung im Luftraum. In den meisten Fällen profitieren sie davon, schädliche Insekten (Fledermäuse) zu fressen. Einige von ihnen saugen das Blut von Tieren (Vampiren).
Trupp von Nagetieren- die zahlreichste unter den Säugetieren (etwa 2 Tausend Arten). Nagetiere sind allgegenwärtig. Sie zeichnen sich durch das Fehlen von Reißzähnen und stark entwickelten Schneidezähnen aus. Die Schneidezähne und viele der Backenzähne haben keine Wurzeln und wachsen ein Leben lang. Zwischen den Schneidezähnen und Backenzähnen ist ein breiter Raum ohne Zähne.
Die Bestellung umfasst Wühlmäuse, Eichhörnchen, Ziesel, Murmeltiere, Biber, Hamster, Siebenschläfer, Springmäuse. Einige Nagetiere sind von kommerzieller Bedeutung, wie z. B. Eichhörnchen, Bisamratten, Biber, Nutrias usw. Viele Nagetierarten (Mäuse, Wühlmäuse, Ratten) sind landwirtschaftliche Schädlinge und Überträger einer Reihe gefährlicher menschlicher und Haustiere(Pest, Tularämie, durch Zecken übertragenes Rückfallfieber, Enzephalitis usw.).
Trupp Fleischfresser umfasst 240 Arten. Sie spielen eine wichtige Rolle in Biozönosen und sind von großer praktischer Bedeutung. Ihr Hauptmerkmal ist die Struktur der Zähne: Die Schneidezähne sind klein, die Eckzähne sind immer gut entwickelt, die Backenzähne sind höckerförmige Zähne mit scharfen Schneidspitzen. Sie sind meist Fleischfresser, selten Allesfresser. Die wichtigsten Familien sind Eckzahn(Polarfuchs, Fuchs, Wolf, Hund), Marder(Marder, Hermelin, Frettchen, Marder, Dachs, Fischotter), katzenartig(Löwe, Tiger, Luchs, Leopard, Wild- und Hauskatze), bärisch(braune und weiße Bären). Braunbär und Luchs sind im Roten Buch der Republik Belarus aufgeführt.
Viele Arten dienen dem Pelzhandel oder werden auf Pelzfarmen gezüchtet (Amerikanischer Nerz, Zobel, Blaufuchs, Silber-Schwarzfuchs). Die Anzahl der gefährlichsten Raubtiere (Wölfe) wird vom Menschen geregelt.
Flossenfüßer bestellen umfasst 30 Typen. Sie verbringen den größten Teil ihres Lebens im Wasser und kommen an Land oder auf Eis, um sich zu vermehren und zu häuten. Aufgrund der stromlinienförmigen Körperform, verkürzter und zu Flossen modifizierter Gliedmaßen sowie großer subkutaner Fettpolster sind Flossenfüßer gut an das Leben in Gewässern angepasst. Sie ernähren sich hauptsächlich von Fischen. Sie sind wertvolle Handelsobjekte und liefern Fett, Haut, Fleisch und Felle. Der Auftrag umfasst Robben, Pelzrobben, Walrosse.
Wale bestellen umfasst 80 Arten. Ausschließlich aquatische Säugetiere mit fischähnlicher Körperform und waagerechter Schwanzflosse. Die Vorderbeine sind in Flossen verwandelt, die Hinterbeine fehlen. Sie haben kein Fell und keine Ohrmuscheln. Die subkutane Fettschicht ist dick und erreicht eine Dicke von 50 cm.Das spezifische Gewicht großer Wale liegt nahe an dem von Wasser. Zahnwale (Delfin, Pottwal) haben eine große Anzahl von Zähnen gleicher Struktur. Sie ernähren sich von Fischen. Bei zahnlosen Bartenwalen (Blauwal) wird anstelle von Zähnen ein Filterapparat in Form von Hornplatten (Whalebone) entwickelt, die an den Seiten des Gaumens sitzen und in die Mundhöhle hängen. Plankton abseihen, selten Fisch füttern. Jeden Tag frisst der Blauwal (Gewicht 150 Tonnen, Länge 33 m) 4-5 Tonnen Nahrung.
Bartenwale sind seit langem wichtige Fischereien, daher sind ihre Bestände aufgrund intensiver Ausrottung zurückgegangen. Viele Walarten sind im Roten Buch der International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) aufgeführt.
Paarhufer bestellen umfasst 170 Arten. Dazu gehören Huftiere mit gleich stark ausgebildetem drittem und viertem Finger. Der erste Finger fehlt, der zweite und fünfte sind schwach entwickelt oder fehlen vollständig. Es gibt Paarhufer und Wiederkäuer. Nichtwiederkäuer (Schweine, Nilpferde) haben einen einfachen Magen und würgen Nahrung nicht zum Nachkauen wieder hoch. Paarhufer (Kühe, Schafe, Ziegen, Hirsche, Kamele, Elche, Antilopen, Giraffen usw.) haben einen komplexen Magen, der aus vier Abschnitten besteht: Narbe, Netz, Buch und Labmagen. Eine Masse grober Pflanzennahrung, die nicht von den Zähnen zerkleinert wird, gelangt in die Narbe, wo sie unter dem Einfluss der Aktivität von Bakterien und Ciliaten fermentiert wird. Von der Narbe gelangt Nahrung in das Netz, von wo aus sie durch Aufstoßen zum erneuten Kauen in den Mund gelangt. Die mit Speichel vermischte halbflüssige Masse wird geschluckt und gelangt in das Buch und von dort in den Labmagen (echter Magen), wo sie vom sauren Magensaft verarbeitet wird, der den Eiweißanteil des Futters verdaut.
Alle (außer Yak und Büffel) gezüchteten Rinderrassen gehören dieser Ordnung an. Sie werden aus verschiedenen Wildbullenarten gezüchtet. Einer davon war der in Europa und Asien weit verbreitete Auerochsen, der vor 350 Jahren verschwand. Die Zucht und Auswahl der Nutztiere ging in Richtung der Schaffung von Arbeits-, Milch-, Fleisch- und Fleisch- und Milchrassen.
Bestellen Sie Unpaarhufer umfasst 16 Typen. Der Auftrag umfasst Pferde, Nashörner, Esel, Zebras. An den Beinen ist eine (dritte) Zehe stark entwickelt.
Bisher hat nur eine Wildpferdeart überlebt – das Przewalski-Pferd, das in geringer Zahl in den Bergwüsten der Mongolei lebt.
Das Pferd erschien dazwischen Haustiere viel später als Hunde, Schweine, Schafe, Ziegen und Bullen. Der Mensch richtete die Selektion auf die Schaffung von Reit-, leichten und schweren Pferderassen. Unter den Reitpferderassen, die sich durch große Ausdauer und die Fähigkeit auszeichnen, bis zu 300 km pro Tag zurückzulegen, sind in der GUS Orjol-Traber und Don-Pferde bekannt. Vladimir Heavy Trucks zeichnen sich durch ihr kraftvolles Äußeres, ihre Stärke und ihre hohe Effizienz aus. Sie können Lasten von bis zu 16 Tonnen tragen.Für Transport und landwirtschaftliche Arbeiten werden Pferde lokaler Rassen eingesetzt. Stutenmilch wird zur Herstellung von köstlichem und heilendem Kumiss verwendet. In den Steppen Zentralasiens haben Kulane in der Nähe des Pferdes bis heute überlebt.
Affentrupp, oder Primaten, umfasst 190 Arten. Das Gehirn ist relativ groß. Die Hemisphären des Vorderhirns sind sehr groß und haben zahlreiche Windungen. Die Augenhöhlen sind nach vorne gerichtet. Finger haben Nägel. Der Daumen der Gliedmaßen steht dem Rest gegenüber. Ein Paar Brustwarzen befindet sich auf der Brust.
Sie leben in tropischen und subtropischen Wäldern, führen sowohl Baum- als auch Landlebensstile. Sie ernähren sich von pflanzlicher und tierischer Nahrung. Die Familie der Menschenaffen (Orang-Utan, Schimpanse, Gorilla) lebt in den Wäldern des äquatorialen und tropischen Afrikas.
Trotz der relativ geringen Artenvielfalt spielen Säugetiere also eine herausragende Rolle in der natürlichen Biodiversität. Cenosen. Es ist definiert hohes Niveau von Lebensprozessen, sowie große Beweglichkeit. Säugetiere sind die Hauptbestandteile der Nahrungsketten und Netzwerke verschiedenster Biozönosen. Ihre Nahrungsaktivität trägt zur Beschleunigung des biologischen Stoffkreislaufs und zur Umgestaltung von Landschaften bei. So hat sich die „Biberlandschaft“ in Nordamerika verbreitet. Murmeltiere in den Bergsteppen verändern unkenntlich ihr Aussehen, Huftiere in den Savannen sorgen für die Existenz stabiler und sehr ertragreicher Pflanzengemeinschaften. Säugetiere, die komplexe Beziehungen zur Vegetation, zu anderen Tieren und zum Boden eingehen, sind ein wesentlicher Faktor bei der Umweltbildung.
Eine große Anzahl von Säugetierarten sind für den Menschen notwendig und nützlich. Sie sind Lieferanten von Lebensmitteln, Pelzen, technischen und medizinischen Rohstoffen, Domestizierungsquelle und Hüter des genetischen Fonds zur Verbesserung der Haustierrassen. Allerdings viele Arten von Säugetieren insbesondere Nagetiere richten großen Schaden für die Volkswirtschaft an, Zerstörung und Beschädigung von Ernten und verschiedenen Arten von landwirtschaftlichen Produkten. Sie sind Überträger einer Reihe gefährlicher Infektionskrankheiten für Menschen und Haustiere. Raubsäugetiere (Wölfe) verursachen oft erhebliche Schäden an Nutztieren, indem sie Nutztiere angreifen.
Die übermäßige Ausbeutung vieler Arten kommerzieller Säugetiere, die Umwandlung und Verschmutzung natürlicher Biogeozänosen im Zuge der menschlichen Wirtschaftstätigkeit haben zu einem starken Rückgang der Anzahl vieler Arten geführt. Die Gefahr des Aussterbens vom Antlitz des Planeten hängt über Dutzenden von Arten in unserem Land. Die zweite Ausgabe des Roten Buches von Belarus, die 1993 veröffentlicht wurde, enthält zusätzlich 6 Säugetierarten mit einer Gesamtzahl von 14 geschützten Arten.
Allgemeine Eigenschaften von Viren
19.10.2010 23:27
Im Allgemeinen sind Viren submikroskopische Gebilde, die aus Protein und Nukleinsäure bestehen und in Form von Viruspartikeln organisiert sind, die oft als Viruskörperchen, Virionen, Virosporen oder Nukleokapside bezeichnet werden.
Die Größe der Viruspartikel reicht von 15–18 bis 300–350 nm. Sie können nur mit einem Elektronenmikroskop gesehen werden. Die einzigen Ausnahmen sind das Pockenvirus und einige andere große Viren, die mit einem hochpräzisen Lichtmikroskop gesehen werden können.
Einzelviren verschiedener Art sind Gebilde unterschiedlicher Form (rund, stäbchenförmig oder anders), die eine Nukleinsäure (DNA oder RNA) in einer Proteinhülle (Kapsid) eingeschlossen enthalten.
Das virale Kapsid ist aus Polypeptidketten (verschiedene Proteine) aufgebaut, die in mehrere Schichten gefaltet sind. Bei einigen Viren ist das Kapsid von einer zusätzlichen Membran umgeben, die aus komplexen virusspezifischen Proteinen (Glykoproteinen) und einer Doppelschicht aus Lipiden aufgebaut ist, die mit den Lipiden der Plasmamembran der Wirtszelle identisch sind. Diese virale Membran wird oft als Supercapsid bezeichnet.
Die funktionelle Bedeutung des Kapsids wird dadurch bestimmt, dass es das virale Genom (Nukleinsäure) vor Schäden schützt und außerdem Rezeptoren enthält, die für die Adsorption viraler Partikel an den betroffenen Zellen sorgen.
Der innere Inhalt von Viren, oft als Genom oder virales Chromosom bezeichnet, das aus mehreren Genen besteht, ist DNA oder RNA in verschiedenen Formen. Beispielsweise wird das Genom der Bakterienviren MI3 und XI74 durch ein einzelsträngiges, ringförmiges DNA-Molekül repräsentiert, während es in Parvoviren, zu denen viele Viren von Rindern, Schweinen, Katzen, Ratten und anderen Tieren gehören, durch ein einzelsträngiges DNA-Molekül repräsentiert wird. gestrandetes lineares DNA-Molekül. Das Genom von Polyoma-Viren und SV40 wird durch ein doppelsträngiges zirkuläres DNA-Molekül dargestellt, aber bei Adenoviren hat doppelsträngige zirkuläre DNA ein kovalent gebundenes Protein an den 5"-Enden der Ketten und bei Pockenviren doppelsträngig DNA zeichnet sich dadurch aus, dass die Enden ihrer Ketten durch Phosphodiesterbindungen kovalent „vernetzt“ sind.
Das Genom von Tabakmosaikvirus, Poliomyelitis und einigen bakteriellen Viren wird durch einzelsträngige RNA dargestellt, während das Genom von Reovirus doppelsträngige RNA darstellt.Die Virusvermehrung erfolgt in Wirtszellen und besteht aus mehreren Phasen, nämlich: Adsorption und Penetration von Viren in Zellen, Synthese viraler Proteine, die für die virale Nukleinsäurereplikation erforderlich sind, Nukleinsäurereplikation, Synthese von Kapsidproteinen, Zusammenbau von Viren und Freisetzung "fertiger" viraler Partikel aus der Zelle.
DNA-haltige Viren haben entweder eigene Replikationsenzyme (im Kapsid) oder ihr Genom kodiert Informationen zur Synthese viraler Enzyme, die die Replikation der viralen Nukleinsäure gewährleisten. Die Menge dieser Enzyme ist bei der Anwendung auf verschiedene Viren unterschiedlich. Beispielsweise kodiert das Genom des bakteriellen T4-Virus Informationen über die Synthese von etwa 30 viralen Enzymen. Weiterhin kodiert das Genom großer Viren Nukleasen, die die DNA der Wirtszelle zerstören, sowie Proteine, deren Wirkung auf die zelluläre RNA-Polymerase damit einhergeht, dass die so „behandelte“ RNA-Polymerase verschiedene Viren transkribiert Gene in verschiedenen Stadien der Virusinfektion. Im Gegensatz dazu sind kleine DNA-haltige Viren stärker von Wirtszellenzymen abhängig. Beispielsweise wird die Adenovirus-DNA-Synthese durch zelluläre Enzyme bereitgestellt.
Die Replikation von DNA-haltigen Viren beginnt mit dem 0-Punkt ihres Chromosoms, an dem Proteine der Wirtszelle befestigt sind, die sowohl virale als auch zelluläre Replikationsenzyme „anziehen“.
Einige RNA-haltige Viren kodieren im Genom für RNA-abhängige Transkriptasen (reverse Transkriptasen). Daher wird die Replikation des Genoms von RNA-Viren durch ihre eigene reverse Transkriptase katalysiert, die bei jeder Replikation der Viren in der Wirtszelle in das Kapsid verpackt wird. Solche RNA-haltigen Viren nennt man Retroviren (von lat. retro – zurückkehren).
Zu den Retroviren gehört das Human Immunodeficiency Virus (HIV), das die Ursache des erworbenen Immunschwächesyndroms (AIDS) ist. Als mRNA dient jedoch Poliovirus-RNA.
Die Klassifizierung von Viren ist komplex und oft umstritten. DNA-haltige und RNA-haltige Viren werden jedoch normalerweise getrennt in verschiedene Familien eingeteilt. Zum Beispiel unter den DNA-enthaltenden Tierviren die Familien der Parvoviren (Viren von Ratten, Katzen und anderen Tieren), Papovaviren (Viren menschlicher Warzen, vollständiger und anderer), Adenoviren (Viren von Pharyngitis und menschlicher Konjunktivitis, Säugetierviren) , Pockenviren (Pockenviren von Mensch und Tier), Herpesviren (Herpesviren, Gürtelrose beim Menschen, Vogellaryngotracheitis etc.), Iridoviren (Schweinepockenviren, Afrikanische Schweinepest etc.).
Unter den RNA-enthaltenden tierischen Viren sind Familien von Picornaviren (humane Rhinoviren, humanes Poliomyelitisvirus, tierische Polioviren, tierische Maul- und Klauenseuche-Viren usw.), Reoviren (Huhn-Tendosynovitis-Viren usw.), Myxoviren (Influenza, Masern, menschliche Tollwut, Hundestaupe usw.), Arboviren (durch Zecken übertragene und japanische Enzephalitisviren, menschliches Gelbfieber usw.). Ähnliche Klassifikationen existieren für Pflanzenviren; Phagen werden danach klassifiziert, welche Bakterien sie lysieren. Beispielsweise sind intestinale Phagen Phagen, die Darmbakterien lysieren, Ruhrphagen sind Phagen, die Ruhrbakterien lysieren usw.
Viren von Tieren, Pflanzen und Bakterien
19.10.2010 23:30
Da Viren in den Zellen von Organismen verschiedener systematischer Gruppen vorkommen, betrachten wir hier die Viren von Menschen, Tieren (Säugetieren), Pflanzen und Bakterien getrennt. Menschliche und tierische Viren sind im Vergleich zu Viren anderer Herkunft am besten untersucht. Sie verursachen Krankheiten, von denen viele durch eine strengere Behandlung und eine hohe Sterblichkeit gekennzeichnet sind. Die bekanntesten Viruserkrankungen des Menschen sind Influenza, Poliomyelitis, Tollwut, Pocken, durch Zecken übertragene Enzephalitis und andere sowie Haustiere - Tollwut, Maul- und Klauenseuche, Pest, Pocken, Enzephalomyelitis usw., von denen einige epidemische Krankheiten sind.
Die Morphologie menschlicher und tierischer Viren ist sehr unterschiedlich, aber im Allgemeinen handelt es sich um ovale Formationen mit einem Durchmesser von mehreren zehn Nanometern (Abb. 40).
Wie bereits erwähnt, findet die Vermehrung von Viren nur in lebenden Zellen statt, d. h. die Synthese sowohl des viralen Genoms (Nukleinsäure) als auch der Kapsidproteine findet nur in Zellen statt. In Zellen erfolgt auch der Zusammenbau neuer infektiöser viraler Partikel aus viraler Nukleinsäure und Proteinen.
Die Virusinfektion von Menschen (Tieren) beginnt damit, dass das infizierende Virus an die Zytoplasmamembran von Zellen bindet, wonach es durch Endozytose in die Zellen eindringt. Innerhalb von Zellen befinden sich Viruspartikel entweder im Zellkern oder im Zytosol, wo ihre Nukleinsäure aus dem Kapsid freigesetzt wird. Beispielsweise wird die DNA des menschlichen Herpesvirus aus dem Kapsid im Zellkern freigesetzt. Dort findet auch der Zusammenbau neuer Nukleokapside statt, nach denen sie die Zelle verlassen. Im Gegensatz dazu wird die RNA einiger RNA-Viren aus dem Kapsid im Cytosol freigesetzt, wonach sie auf den Ribosomen der Wirtszelle translatiert wird, um die viruskodierte RNA-Polymerase zu bilden. Letzteres synthetisiert RNA, von der einige Kopien als mRNA fungieren, die in Membran- und Kapsidproteine übersetzt wird. An der Plasmamembran findet dann der Zusammenbau viraler Partikel statt, wonach sie die Zelle verlassen.
Die Freisetzung viraler Partikel aus Zellen ist durch vom Virustyp bestimmte Merkmale gekennzeichnet. Neu gebildete Viruspartikel können die Zellen nach und nach verlassen. In diesem Fall wird die Zellstruktur nicht gestört, die Synthese neuer Viruspartikel wird in ihnen fortgesetzt. Nach der Infektion von Zellen kann das genetische Material von Viren jedoch in ihr Genom aufgenommen werden und dort unbegrenzt lange in einem aktiven Zustand verbleiben. In diesem Fall verhält sich das Virus wie eine sogenannte latente (versteckte) Infektion. Eine Weiterentwicklung von latenten Viren kann infolge einiger Einwirkungen erfolgen, wonach die Viren mit oder ohne Lyse aus den Zellen freigesetzt werden.
Neben der Fähigkeit, Infektionskrankheiten bei Mensch und Tier hervorzurufen, haben bestimmte Virentypen die Fähigkeit, die Bildung von Tumoren zu induzieren. Sowohl DNA-haltige als auch RNA-haltige Viren (Retroviren) besitzen diese Eigenschaft. Viren, die Tumore verursachen können, werden tumorerzeugende oder onkogene Viren genannt, und der Prozess, Zellen zu verändern und sie in Krebszellen umzuwandeln, wird als virale neoplastische Transformation bezeichnet.
Bei DNA-haltigen menschlichen und tierischen Viren hängt ihre Fähigkeit, Tumore zu verursachen, vom Verhältnis der viralen DNA zu den Chromosomen der Zelle ab. Virale DNA kann wie Lasmide in einer Zelle in einem autonomen Zustand verbleiben und sich zusammen mit zellulären Chromosomen replizieren. In diesem Fall wird die Regulation der Zellteilung nicht gestört. Virus-DNA kann jedoch in ein oder mehrere Chromosomen der Wirtszelle eingebaut werden. Mit diesem Ergebnis wird die Zellteilung unreguliert. Mit anderen Worten, Zellen, die mit einem DNA-haltigen Virus infiziert sind, verwandeln sich in Krebszellen. Ein Beispiel für onkogene DNA-haltige Viren ist das vor vielen Jahren aus Affenzellen isolierte SV40-Virus. Die onkogene Wirkung dieser Viren beruht auf der Tatsache, dass einzelne virale Gene als Onkogene wirken, die zelluläre DNA aktivieren und Zellen dazu bringen, in die 8-Phase einzutreten, gefolgt von einer unkontrollierten Teilung. Auch RNA-haltige Viren wirken durch den Einschluss ihrer RNA in ein oder mehrere Chromosomen der Wirtszelle onkogen. Das Genom dieser Viren enthält auch Onkogene, sie unterscheiden sich jedoch signifikant von den Onkogenen DNA-haltiger Viren dadurch, dass ihre Homologen in Form von Proto-Onkogenen im Genom von Wirtszellen vorhanden sind. Wenn RNA-haltige Viren Zellen infizieren, „fangen“ sie Proto-Onkogene in ihr Genom ein, bei denen es sich um DNA-Sequenzen handelt, die die Synthese von Proteinen (Kinasen, Wachstumsfaktoren, Wachstumsfaktorrezeptoren usw.) kontrollieren, die an der Regulierung der Zellteilung beteiligt sind. Es ist jedoch bekannt, dass es andere Wege gibt, zelluläre Proto-Onkogene in virale Onkogene umzuwandeln.
Bis heute wurde eine sehr große Anzahl von Proto-Onkogenen identifiziert. Beispiele für onkogene RNA-enthaltende Viren sind das Rous-Huhn-Sarkom-Virus sowie Sarkom-Viren von Vögeln, Mäusen, Katzen, Affen und anderen Tieren (Tabelle 1).
Daten zu onkogenen Viren sind nicht nur für das Verständnis der Vielfalt des Lebens von großer Bedeutung, sondern auch für die Suche nach wirksamen Wegen zur Behandlung und Vorbeugung von bösartigen Neubildungen bei Mensch und Tier.
Schließlich ist, wie bereits erwähnt, HIV oder HIV (Human Immunodeficiency Virus) in der Lage, AIDS oder AIDS (erworbenes Immunschwäche-Syndrom) zu verursachen, was letztendlich für Menschen tödlich ist. Im Gegensatz zu anderen Retroviren enthält HIV fünf zusätzliche offene Leserahmen in seinem Genom, die für Proteine kodieren, die die virale Proteinsynthese und möglicherweise andere Funktionen aktivieren oder unterdrücken. Die tödliche Wirkung dieses Virus beruht darauf, dass es durch das Abtöten der spezialisierten Helferzellen der SDH (T-Zellen) das menschliche Immunsystem schädigt, denn ohne diese Zellen können sich B-Zellen nicht als Reaktion auf das Eindringen neuer Zellen vermehren Antigen in den Körper (vgl. § 96). Der Mechanismus der infektiösen und tödlichen Wirkungen von HIV auf SHS-Zellen im Allgemeinen besteht darin, dass, wenn Zellen infiziert werden, ihr Kapsidprotein an ein zelluläres Transmembranprotein bindet, wonach das virale Kapsid mit der Zellmembran verschmilzt und dann die virale RNA freigesetzt wird in die Zelle, wo es nach Umwandlung in doppelsträngige DNA als Provirus in das Chromosom eingebaut wird. Ein Protein, das unter der Kontrolle des Provirus synthetisiert wird, lässt infizierte T-Zellen mit nicht infizierten T-Zellen verschmelzen, was zum Tod all dieser Zellen führt. Folglich stirbt ein Mensch an der Unfähigkeit, sich immunologisch gegen solche Infektionen zu wehren, die an sich nicht tödlich sind.
HIV wurde erstmals 1959 in Zaire isoliert, danach geht der zweite Fall einer Isolierung dieses Virus (in den USA) auf das Jahr 1969 zurück. Seitdem wurden mehrere HIV-Stämme isoliert. Die Entdeckung von HIV ermöglichte einerseits einen neuen Blick auf die Welt der Viren und andererseits auf die Art der Kommunikation zwischen Menschen.
Pflanzenviren sind auch in der Natur weit verbreitet und verursachen Pflanzenkrankheiten verschiedener Arten. Wie bereits erwähnt, war das erste entdeckte Virus das MBT-Tabakmosaikvirus (Abb. 41), das die Blätter von Pflanzen dieser Art schädigt. Neben dem Tabakmosaikvirus sind das Tabaknekrosevirus, das Kartoffelgelbzwergvirus, das Rübengelbmosaikvirus und Viren, die viele andere kultivierte und wilde Pflanzen infizieren, weithin bekannt.
Die Form von Pflanzenviren ist hauptsächlich stäbchenförmig und rund. Die Abmessungen von stäbchenförmigen Viren betragen 300-480 x 15 nm, die von runden 25-30 nm.
Die Hauptübertragungswege von Viren von kranken Pflanzen auf gesunde Pflanzen sind physischer Kontakt zwischen Pflanzen, Pflanzenveredelung, Übertragung von Viren durch den Boden und Übertragung durch Insekten.
Virale Pflanzenkrankheiten verursachen erhebliche Schäden in der Landwirtschaft.
Bakterielle Viren oder Bakteriophagen (Phagen) infizieren Bakterien, die zu verschiedenen systematischen Gruppen gehören. In der Molekularbiologie spielten zu Beginn ihrer Entwicklung Bakteriophagen der sogenannten T-Gruppe, für die E. coli-Zellen empfindlich sind, eine herausragende Rolle als Versuchsmodelle. Diese Bakteriophagen sind jetzt
sind die am besten untersuchten, und alles, was über Bakteriophagen bekannt ist, ist hauptsächlich auf T-Bakteriophagen zurückzuführen.
Bakteriophagen der T-Gruppe haben die Form von Trommelstöcken mit den Maßen 100 x 25 nm. Ihr Genom wird durch DNA repräsentiert. Sie sind virulente Phagen, da sie nach dem Eindringen in Bakterienzellen unter Freisetzung einer großen Anzahl neu synthetisierter Phagenpartikel lysiert werden.
Im Gegensatz zu virulenten Phagen sind sogenannte gemäßigte Phagen oder einfach gemäßigte Phagen bekannt. Ein typischer Vertreter solcher Phagen ist der K-Phage, der ebenfalls als experimentelles Modell zur Aufklärung vieler Fragestellungen der Molekulargenetik verwendet wurde und wird. Phage X hat zwei wichtige Eigenschaften. Wie virulente Phagen kann es Bakterienzellen infizieren, sich vegetativ vermehren, Hunderte von Kopien in Zellen produzieren und Zellen lysieren, um reife Phagenpartikel freizusetzen. Die DNA dieses Phagen kann jedoch in das bakterielle Chromosom aufgenommen werden und sich in einen Pro-Phagen verwandeln. In diesem Fall findet die sogenannte Lysogenisierung von Bakterien statt, und Bakterien, die Prophagen enthalten, werden als lysogen bezeichnet. Lysogene Bakterienzellen können unendlich lange einen Prophagen besitzen, ohne lysiert zu werden. Lyse mit der Freisetzung neuer Phagenpartikel wird festgestellt, nachdem lysogene Bakterien irgendeinem Faktor, wie UV-Strahlung, ausgesetzt wurden, der die Entwicklung eines Prophagen zu einem Phagen induziert. Die Untersuchung lysogener Bakterien ermöglichte es, eine Reihe neuer Daten über die Rolle verschiedener Proteine bei der Wirkung von Phagengenen zu erhalten.
Bakteriophagen werden in der Medizin als therapeutisches und prophylaktisches Mittel bei bestimmten bakteriellen Erkrankungen eingesetzt.
Über den Ursprung von Viren wurden verschiedene Theorien aufgestellt. Einige Autoren glaubten, dass Viren das Ergebnis einer extremen Manifestation der regressiven Evolution von Bakterien oder anderen einzelligen Organismen sind. Die Hypothese der regressiven Evolution kann die Vielfalt des genetischen Materials in Viren, ihre nicht-zelluläre Organisation, die disjunktive Art der Reproduktion und das Fehlen proteinsynthetisierender Systeme nicht erklären. Daher ist diese Hypothese derzeit eher von historischer Bedeutung und wird von den meisten Virologen nicht geteilt.
Nach der zweiten Hypothese sind Viren die Nachkommen uralter, präzellulärer Lebensformen – Protobionten, die dem Erscheinen zellulärer Lebensformen vorausgingen, von denen die biologische Evolution ausging. Auch diese Hypothese wird derzeit von den meisten Virologen nicht geteilt, da sie nicht die gleichen Fragen erklärt, zu deren Lösung sich die erste Hypothese als machtlos herausstellte.
Eine dritte Hypothese legt nahe, dass Viren aus genetischen Elementen von Zellen entstanden sind, die autonom wurden, obwohl nicht klar ist, welche dieser Elemente zu einer so großen Vielfalt an genetischem Material in Viren geführt haben. Diese Hypothese, die ironischerweise als Hypothese der „wütenden Gene“ bezeichnet wurde, findet die meisten Anhänger, jedoch nicht in der ursprünglichen Form, in der sie zum Ausdruck gebracht wurde, da sie das Vorhandensein von genetischen Materialformen in Viren nicht erklärt (einzelsträngige DNA, doppelsträngige RNA), die in Zellen fehlen, die Bildung eines Kapsids, das Vorhandensein zweier Symmetrieformen usw.
Wahrscheinlich sind Viren in der Tat Abkömmlinge der genetischen Elemente von Zellen, aber sie entstanden und entwickelten sich zusammen mit der Entstehung und Evolution zellulärer Lebensformen. Die Natur hat sozusagen alle möglichen Formen von genetischem Material (verschiedene Arten von RNA und DNA) an Viren ausprobiert, bevor sie sich schließlich für ihre kanonische Form entschieden hat – doppelsträngige DNA, die allen zellulären Formen von Organismen gemeinsam ist, von Bakterien bis zum Menschen. Einerseits autonome genetische Strukturen, andererseits unfähig, sich außerhalb von Zellen zu entwickeln, haben Viren im Laufe der Milliarden Jahre biologischer Evolution so unterschiedliche Entwicklungspfade durchlaufen, dass ihre einzelnen Gruppen keine haben sukzessive Beziehung zueinander. Anscheinend sind verschiedene Gruppen von Viren zu historisch verschiedenen Zeiten aus verschiedenen genetischen Elementen von Zellen entstanden, und daher sind die verschiedenen Gruppen von Viren, die derzeit existieren, polyphyletischen Ursprungs, das heißt, sie haben keinen einzigen gemeinsamen Vorfahren. Dennoch „erstreckt sich die Universalität des genetischen Codes auf Viren und weist damit darauf hin, dass sie auch ein Produkt der organischen Welt der Erde sind.
Stoffwechsel und Energie. Ernährung. Anabolismus. Katabolismus . Der Stoffwechsel von Materie und Energie liegt allen Erscheinungsformen des Lebens zugrunde und ist eine Reihe von Prozessen der Umwandlung von Materie und Energie in einem lebenden Organismus und des Austauschs von Materie und Energie zwischen dem Organismus und der Umwelt. Um die lebenswichtige Aktivität im Stoffwechsel- und Energieprozess aufrechtzuerhalten, werden die Kunststoff- und Energiebedürfnisse des Körpers bereitgestellt. Der Plastikbedarf wird auf Kosten von Substanzen gedeckt, die zum Aufbau biologischer Strukturen verwendet werden, und der Energiebedarf wird gedeckt, indem die chemische Energie der in den Körper gelangenden Nährstoffe in die Energie von Makroenergie (ATP und andere Moleküle) und reduziert (NADP H - Nikotinamidadenin) umgewandelt wird Dinukleotidphosphat)-Verbindungen. Ihre Energie wird vom Körper verwendet, um Proteine, Nukleinsäuren, Lipide sowie Bestandteile von Zellmembranen und Zellorganellen zu synthetisieren, um Zellaktivitäten durchzuführen, die mit der Verwendung von chemischer, elektrischer und mechanischer Energie verbunden sind. Der Stoff- und Energieaustausch (Stoffwechsel) im menschlichen Körper ist eine Reihe miteinander verbundener, aber multidirektionaler Prozesse: Anabolismus (Assimilation) und Katabolismus (Dissimilation). Anabolismus ist eine Reihe von Prozessen der Biosynthese organischer Substanzen, Zellbestandteile und anderer Strukturen von Organen und Geweben. Der Anabolismus gewährleistet das Wachstum, die Entwicklung, die Erneuerung biologischer Strukturen sowie die kontinuierliche Resynthese makroergischer Verbindungen und deren Akkumulation. Der Katabolismus ist eine Reihe von Prozessen zum Abbau komplexer Moleküle, Komponenten von Zellen, Organen und Geweben zu einfachen Substanzen (unter Verwendung einiger von ihnen als Vorläufer der Biosynthese) und zu den Endprodukten des Stoffwechsels (unter Bildung von makroergen und reduzierten Verbindungen). Die Beziehung zwischen den Prozessen des Katabolismus und des Anabolismus basiert auf der Einheit biochemischer Umwandlungen, die Energie für alle lebenswichtigen Prozesse und die ständige Erneuerung des Körpergewebes liefern. Die Konjugation anaboler und katabolischer Prozesse im Körper kann durch verschiedene Substanzen durchgeführt werden, aber ATP, NADP H spielen die Hauptrolle bei dieser Konjugation.Im Gegensatz zu anderen Mediatoren von Stoffwechseltransformationen wird ATP zyklisch rephosphoryliert und NADP H wird wiederhergestellt, was gewährleistet die Kontinuität der Prozesse des Katabolismus und Anabolismus. Die Bereitstellung von Energie für lebenswichtige Prozesse erfolgt durch anaeroben (sauerstofffreien) und aeroben (unter Verwendung von Sauerstoff) Abbau von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten, die mit der Nahrung in den Körper gelangen. Beim anaeroben Abbau von Glukose (Glykolyse) bzw. ihrem Reservesubstrat Glykogen (Glykogenolyse) führt die Umwandlung von 1 Mol Glukose in 2 Mol Laktat zur Bildung von 2 Mol ATP. Laktat ist ein Zwischenprodukt des Stoffwechsels. In den chemischen Bindungen seiner Moleküle hat sich eine beträchtliche Menge an Energie angesammelt. Die beim anaeroben Stoffwechsel gewonnene Energie reicht nicht aus, um die lebenswichtigen Prozesse tierischer Organismen durchzuführen. Aufgrund der anaeroben Glykolyse kann nur ein relativ kurzfristiger Energiebedarf der Zelle gedeckt werden. Im Organismus von Tieren und Menschen werden im Prozess des aeroben Stoffwechsels organische Substanzen, einschließlich Produkte des anaeroben Stoffwechsels, zu Endprodukten - CO2 und H20 - oxidiert. Die Gesamtzahl der bei der Oxidation von 1 mol Glucose zu CO2 und H20 gebildeten ATP-Moleküle beträgt 25,5 mol. Wenn ein Fettmolekül oxidiert wird, werden mehr Mole ATP gebildet als wenn ein Kohlenhydratmolekül oxidiert wird. Wenn also 1 Mol Palmitinsäure oxidiert wird, werden 91,8 Mol ATP gebildet. Die Anzahl der Mole ATP, die während der vollständigen Oxidation von Aminosäuren und Kohlenhydraten gebildet wird, ist ungefähr gleich. ATP spielt die Rolle einer internen „Energiewährung“ im Körper und eines Akkumulators der chemischen Energie der Zellen. Die Hauptquelle der Rückgewinnungsenergie für die Reaktion der Biosynthese von Fettsäuren, Cholesterin, Aminosäuren, Steroidhormonen, Vorläufern für die Synthese von Nukleotiden und Nukleinsäuren ist NADP H. Die Bildung dieser Substanz erfolgt im Zytoplasma der Zelle während des Phosphogluconatwegs des Glukosekatabolismus. Bei dieser Spaltung entstehen aus 1 Mol Glukose 12 Mol NADP H. Die Prozesse des Anabolismus und Katabolismus befinden sich im Körper in einem Zustand des dynamischen Gleichgewichts oder einer vorübergehenden Prävalenz von einem von ihnen. Das Vorherrschen anaboler Prozesse gegenüber katabolischen führt zu Wachstum, Anhäufung von Gewebemasse und katabolischer - zur teilweisen Zerstörung von Gewebestrukturen, Energiefreisetzung. Der Gleichgewichtszustand oder das Nichtgleichgewichtsverhältnis von Anabolismus und Katabolismus hängt vom Alter ab. In der Kindheit überwiegen die Prozesse des Anabolismus und im senilen Alter der Katabolismus. Beim Erwachsenen sind diese Prozesse im Gleichgewicht. Ihr Verhältnis hängt auch vom Gesundheitszustand, der körperlichen oder psycho-emotionalen Aktivität einer Person ab.
Eintrag von Nährstoffen in die Zelle
Der Eintrag von Stoffen in die Zelle und die Freisetzung von Stoffwechselprodukten in die Umgebung erfolgt bei Mikroorganismen über die gesamte Körperoberfläche durch Osmose oder Adsorption. Die Intensität dieser Prozesse wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst: dem Unterschied in der Konzentration der Nährstoffe in der Zelle und außerhalb sowie der Durchlässigkeit der Pflaumenmembran für sie.
Osmose ist die Diffusion von Stoffen in Lösungen durch eine semipermeable Membran.
Osmose tritt unter der Wirkung der Differenz der osmotischen Drücke in Lösungen auf beiden Seiten einer semipermeablen Membran auf. Der Wert des osmotischen Drucks einer Lösung hängt von der molaren Konzentration der darin gelösten Substanzen ab.
Die Zellmembran ist durchlässig und hält nur Mikromoleküle zurück. Die Zytoplasmamembran der Zelle hat eine Semipermeabilität: Sie ist eine osmotische Barriere, die den Eintritt und Austritt gelöster Substanzen in die Zelle reguliert. Wasserunlösliche Stoffe, Proteine, können von der Zelle nicht verwertet werden. Sie können es erst durchbrechen, nachdem sie sich in einfachere aufgespalten haben, was mit Hilfe von mikrobiellen Exoenzymen geschieht.
Während des osmotischen Eindringens von Nährstoffen in die Zelle ist die treibende Kraft also der Unterschied im osmotischen Druck zwischen dem Medium und der Zelle. Ein solcher passiver Stofftransfer erfordert keine Energie und läuft solange ab, bis sich die Konzentration mit der externen Lösung angeglichen hat.
In die Zelle eintretende Substanzen werden in die Reaktion des Aufbau- und Energiestoffwechsels einbezogen, die Konzentration einiger von ihnen ist geringer als in der Umgebung, und der Eintritt dieser Substanzen ist möglich, bis sie vollständig aus dem Substrat erschöpft sind.
Wenn der Mikroorganismus in das Substrat eindringt, dessen osmotischer Druck höher ist als in der Zelle, gibt das Zytoplasma Wasser an die äußere Umgebung ab. Nährstoffe gelangen nicht in die Zelle, der Zellinhalt nimmt an Volumen ab und der Protoplast bleibt hinter der Zellmembran zurück. Dieses Phänomen wird als Plasmolyse der Zelle bezeichnet.
Bei einem zu niedrigen osmotischen Druck der äußeren Umgebung kann es zu einer Plasmolyse der Zelle kommen - ein Phänomen, das der Plasmolyse entgegengesetzt ist, wenn das Zytoplasma aufgrund eines hohen Unterschieds im osmotischen Druck mit Wasser überläuft und zum Bruch der Zellmembran führt.
Der zweite Weg, auf dem Substanzen in die Zelle gelangen, ist aktiv. Indem sie mit speziellen Substanzen enzymatischer Natur übertragen werden, die in der Zytoplasmamembran lokalisiert sind. Diese Transducer, Permeasen genannt, sind substratspezifisch.
Jeder transportiert nur einen bestimmten Stoff. Auf der Außenseite der Zytoplasmamembran adsorbiert der Träger die Substanz, geht mit ihr eine vorübergehende Beziehung ein und gibt sie auf der Innenseite der transportierten Substanz an das Zytoplasma ab.
Photosynthese und Chemosynthese
Photosynthese
Photosynthese ist der Prozess der Synthese organischer Verbindungen aus anorganischen Substanzen, der auf die Energie des Lichts zurückzuführen ist (Abb. 2.2).
Alle Lebewesen in der modernen Biosphäre sind auf diesen Prozess angewiesen. Die Photosynthese macht Sonnenenergie und Kohlenstoff für lebende Organismen verfügbar und sorgt für die Anreicherung der Erdatmosphäre mit Sauerstoff. Der Vorgang der Photosynthese wird durch die Gesamtgleichung beschrieben
6CO2 + 6H2O + Sonnenenergie → C6H12O6 + 6O2
Der russische Wissenschaftler K. A. Timiryazev zeigte, dass Chlorophyll, eine grüne Substanz, die Sonnenlicht im roten und blau-violetten Teil des Spektrums absorbiert, für die Photosynthese notwendig ist. In höheren Pflanzen befindet sich Chlorophyll in den inneren Membranen von Chloroplasten, spezialisierten Pflanzenzellorganellen, in denen Photosynthesereaktionen stattfinden.
Die Photosynthese verläuft in zwei Phasen – hell und dunkel. (Die Schweißphase tritt nur im Licht auf, während unter Einwirkung von Spinnen die Chlorophyllmoleküle Elektronen verlieren und in einen angeregten Zustand übergehen. Unter dem Einfluss positiv geladener Chlorophyllmoleküle gemäß der Gleichung
2H20→4H+ + O2 T + 4e
Die Photolyse von Wasser erfolgt unter Bildung von molekularem Sauerstoff, Elektronen und Protonen. Die Energie der Sonnenstrahlung und die Lichtphase der Photosynthese wird von Chloroplasten verwendet, um ATP aus Adenosindiphosphat (ADP) und Phosphat zu synthetisieren, um NADP (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat) zu NADP H2 zu reduzieren.
Im Prozess der Photosynthese erhaltene Kohlenhydrate werden weiter als Ausgangsmaterial für die Synthese anderer organischer Verbindungen verwendet.
Chemosynthese
Chemosynthese - die Synthese organischer Verbindungen aus anorganischen Substanzen unter Verwendung von chemischer Energie, die bei den Oxidationsreaktionen anorganischer Substanzen freigesetzt wird.
Der Prozess der Chemosynthese wurde 1887 vom russischen Mikrobiologen S. N. Vinogradsky entdeckt. Einige Gruppen von Bakterien - nitrifizierende Bakterien, Eisenbakterien, Schwefelbakterien sind in der Lage, die bei Oxidationsprozessen freigesetzte Energie zu akkumulieren und sie dann für die Synthese organischer Substanzen zu verwenden. Der Prozess der Chemosynthese verläuft ohne Beteiligung von Chlorophyll, für seine Durchführung ist die Anwesenheit von Licht nicht erforderlich.
Beispielsweise oxidieren nitrifizierende Bakterien Ammoniak zu salpetriger Säure.
Die freigesetzte Energie reichert sich in ATP-Molekülen an und wird zur Synthese organischer Substanzen verwendet, die nach der Art der Reaktionen der Dunkelphase der Photosynthese abläuft. Chemosynthetisierende Bakterien spielen eine wichtige Rolle im Stoffkreislauf. Nitrophile Bakterien tragen zur Anreicherung von Nitraten im Boden bei.
Konzepte werden eingeführt: Ambulakrales (Wassergefäß-) System, Ambulakralbeine, Hautkiemen, Seelilien, Seesterne, Seeigel, Holothurier, Schlangensterne.
Einführung
Stachelhäuter sind sekundäre Höhlen. Die sekundäre Körperhöhle ist durch ein eigenes Epithel von den Organen getrennt. Bei Stachelhäutern ist es hoch entwickelt und hat eine komplexe Struktur. Die Höhle ist in mehrere Teile unterteilt, einschließlich der Körperhöhle selbst und des ambulakralen (oder wasservaskulären) Systems. Die Körperhöhle dient den Stachelhäutern zur Atmung, Fortbewegung und Nahrungsgewinnung, Ausscheidung und zum Schutz des Körpers.
Reis. 1. Der Aufbau des Körpers eines Stachelhäuters am Beispiel eines Seesterns
Typ Stachelhäuter. allgemeine Charakteristiken
Vertreter des Typs haben ein entwickeltes Mineralskelett, das aus Kalkplatten besteht. Oft bildet es äußere Auswüchse: Nadeln, Stacheln usw. Dafür haben Stachelhäuter ihren Namen bekommen. Stachelhäuter sind ursprünglich bilateral symmetrische Tiere, aber die bilaterale Symmetrie von Erwachsenen geht sekundär verloren. Sie haben radiale (radiale) Symmetrie. Stachelhäuterlarven behalten jedoch eine bilaterale Symmetrie.
Reis. 2. Stachelhäuter: Seesterne und Seeigel
Erwachsene Stachelhäuter positionieren ihren Mund normalerweise in Richtung des Substrats, auf dem sie kriechen. Der Anus befindet sich normalerweise auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers. Es gibt keine speziellen Atmungs- und Ausscheidungssysteme. Die meisten Körperfunktionen werden von einer veränderten Körperhöhle übernommen. Stachelhäuter reagieren empfindlich auf die Anwesenheit von Sauerstoff. Körperhöhlenflüssigkeit, nicht Blut, transportiert Sauerstoff und Kohlendioxid. Alle Stachelhäuter haben ein Wassergefäßsystem, mit dessen Hilfe sie sich bewegen, berühren und sogar atmen können. Ambulakrale Beine sind hohle Rohre, die nach dem Prinzip der Hydraulik funktionieren. Sie haben oft Saugnäpfe an den Enden. Ambulakrale Beine werden für langsame Bewegungen entlang des Bodens und die Jagd verwendet.
Die Körperhöhle tritt in spezielle Auswüchse ein - Hautkiemen, die eine Atmungsfunktion ausüben. Die Flüssigkeit der Körperhöhle enthält zahlreiche Amöbenzellen, die Abfallprodukte und Fremdkörper aufnehmen und dann ausgeschleudert werden. Somit erfüllen sie Ausscheidungs- und Immunfunktionen. Das Nervensystem der Stachelhäuter ist schwach entwickelt und radialsymmetrisch. Enthält Nervenring und radiale Nervenstränge. Die Sinnesorgane der Stachelhäuter sind sehr vielfältig. Sie sind separate empfindliche Zellen, die im ganzen Körper verstreut sind. Lichtempfindliche Zellen können in den Augen gesammelt werden.
Die meisten Stachelhäuter sind zweihäusige Tiere, die viele kleine Eier bilden. Es gibt jedoch sowohl hermaphroditische als auch ovovivipare Formen. Die Befruchtung bei Stachelhäutern erfolgt äußerlich, sie spucken Fortpflanzungsprodukte ins Wasser. Die Entwicklung erfolgt in der Regel mit der Metamorphose. Es gibt eine frei schwimmende Larve, die sich mit Hilfe von Flimmerhärchen fortbewegt. Die Larve ist durch bilaterale Symmetrie gekennzeichnet. Stachelhäuter sind zur Regeneration und vegetativen Vermehrung fähig.
Typ Stachelhäuter. Lebensstil, Bedeutung
Stachelhäuter leben ausschließlich auf dem Meeresboden – vom Flachwasser bis in große Tiefen. Sie tolerieren keine Änderungen des Salzgehalts. Viele Stachelhäuter sind Detritivoren, es gibt allesfressende und algenfressende Formen sowie Raubtiere. Sie entstanden im Präkambrium und blühten bereits im Paläozoikum. Stachelhäuter sind im fossilen Zustand aufgrund des Kalkskeletts gut erhalten. Der Stamm umfasst ungefähr 13.000 ausgestorbene Arten. Stachelhäuter sind sehr unterschiedlich in Größe und Körperform. Die Körperlänge beträgt 5 mm bis 5 m. Es gibt keine Unterteilung des Körpers in uns bekannte Abteilungen (Kopf, Rumpf usw.).
Insgesamt gibt es etwa 7.000 moderne Arten. Sie werden in Klassen zusammengefasst - Seesterne, Seeigel, Schlangensterne, Holothurier und Seelilien.
Reis. 3. Moderne Klassen von Stachelhäutern
Klasse Seelilien
Seelilien sehen ein bisschen aus wie Blumen, woher sie auch ihren Namen haben. Dies sind benthische Tiere mit einem Körper in Form einer Tasse, in deren Mitte sich ein Mund befindet und sich eine Krone aus verzweigten Strahlen nach oben erstreckt. Es gibt normalerweise 5 davon, aber sie können bis zu 200 oder mehr Prozesse verzweigen. Ein bis zu 1 m langer Anhängsel erstreckt sich vom Kelch nach unten und wächst bis zum Boden.
Der Mund ist hochgezogen. Filtrierer, Rochen und ihre Ableger bilden ein Netzwerk zum Einfangen von Plankton und Detritus. Atmen Sie die gesamte Körperoberfläche. Das Skelett von Seelilien besteht aus kalkhaltigen Segmenten. Das ambulakrale System ist einfacher als das anderer Stachelhäuter. Seelilien sind gestielt und stammlos. Stammseelilien sind sesshafte Tiere, die in Tiefen bis zu 9700 m leben. Stammlose sind am vielfältigsten in den flachen Gewässern tropischer Meere, oft hell und bunt gefärbt. Sie können sich vom Substrat lösen, sich am Boden entlang bewegen und aufgrund der Bewegung ihrer Hände sogar schwimmen.
Reis. 4. Gestielte Seelilien
Seelilien erreichten ihren Höhepunkt im mittleren Paläozoikum. Dann gab es über 5000 Arten. Bis zum Ende des Perms starben die meisten von ihnen aus, derzeit gibt es etwa 700 Arten.
Klasse Seestern
Sesshafte Tiere mit sternförmiger oder fünfeckiger Körperform mit 5 bis 50 Strahlen. Die Mundöffnung befindet sich auf der Unterseite des Körpers. Die Oberseite trägt den Anus (einige Stars haben ihn nicht). Die Strahlen (oder Arme) enthalten die Auswüchse des Magens und die Fortsätze der Geschlechtsorgane sowie Elemente des Skeletts. Die Haut ist mit Skelettplatten ausgestattet, die mit Stacheln und Nadeln bewaffnet sind.
Reis. 5. Anatomie eines Seesterns
Die dünne Spitze jedes Arms gipfelt in kleinen ambulakralen Beinen und einer roten Augenklappe. Zwei oder vier Reihen ambulakraler Beine erstrecken sich vom Mund entlang jedes Strahls. Die Beine sind flexible, röhrenförmige Auswüchse mit Saugnäpfen am Ende. Sie werden durch Wasserdruck angetrieben. Zusammen können die Beine eine gewaltige Kraft entwickeln, mit ihrer Hilfe können die Seesterne senkrecht auf Steine klettern oder die Aquarienwand hochklettern. Ambulakrale Beine sind auch an der Atmung beteiligt. Das Verdauungssystem von Seesternen nimmt den größten Teil des Körpers ein. Der Mund öffnet sich zu einer kurzen Speiseröhre, die zu einem großen Magen führt. Viele Seesterne verdauen Nahrung außerhalb des Körpers, indem sie den Magen nach außen drehen. Wenn die Nahrungsaufnahme beendet ist, ziehen sich die Bauchmuskeln zusammen und ziehen den Magen wieder ein. Die meisten Seesterne ernähren sich von Aas oder Raubtieren.
Einige Seesterne vermehren sich, indem sie sich teilen. Typischerweise sind Seesterne zweihäusig. Es gibt auch mehrere hermaphroditische Arten. Die Befruchtung erfolgt in der Regel äußerlich und die Entwicklung mit Metamorphose. Ein Weibchen kann bis zu 2,5 Millionen Eier legen. Es gibt auch Arten, die große, dotterreiche Eier tragen. Diese Arten haben eine direkte Entwicklung. Sie leben ziemlich lange - bis zu 10 Jahre oder mehr. Fossilien sind seit dem Ordovizium bekannt. Es gibt ungefähr 1600 moderne Arten. Die Größe reicht von 2 cm bis 1 m, obwohl die meisten 12-25 cm groß sind. Viele Arten sind hell gefärbt.
Klasse Seeigel
Der Körper ist kugelförmig, hat eine Größe von 2-3 bis 30 cm und ist mit Reihen von Kalkplatten bedeckt. Die Platten bilden eine dichte Schale. Seeigel haben Recht und Unrecht. Bei normalen Igeln ist die Körperform fast rund, streng radialsymmetrisch. Unregelmäßige Igel haben eine abgeflachte Körperform.
Reis. 6. Richtige Seeigel
Reis. 7 Falscher Seeigel
Die Nadeln können beweglich sein, Vertreter einiger Arten können sich mit ihrer Hilfe am Boden entlang bewegen. Das Maul ist mit einem Nageapparat ausgestattet und befindet sich an der Unterseite des Körpers. Sie ernähren sich von Algen, sesshaften Tieren, Schlick. Der Röhrendarm hat keine radiale Struktur. Die Atmungsorgane sind die Hautkiemen und das ambulakrale System. Die Sinnesorgane und das Nervensystem sind eher schwach entwickelt. Zusätzlich zu taktilen ambulakralen Beinen haben Igel primitive Augen. Sie befinden sich auf der Oberseite des Körpers. Getrennte Geschlechter; manchmal sehen Männchen etwas anders aus als Weibchen. Ein Weibchen legt bis zu 20 Millionen Eier ab. Entwicklung mit planktonischen Larven. Einige Arten sind vivipar. Bei einigen Arten von Seeigeln wird die Fürsorge für den Nachwuchs beobachtet: Sie tragen Eier und Jungtiere am Körper. Seeigel leben im Durchschnitt 10-15 Jahre.
Etwa 940 moderne Vertreter der Klasse wurden beschrieben. Sie sind in Meeren mit normalem Salzgehalt in Tiefen bis zu 7 km weit verbreitet. Sie sind an Korallenriffen und in Küstengewässern weit verbreitet und siedeln sich oft in Spalten und Vertiefungen in Felsen an. Korrekte Seeigel bevorzugen felsige Oberflächen; falsch - weicher und sandiger Boden.
Klasse Holothuria oder Seegurken
Holothurier unterscheiden sich von anderen Stachelhäutern durch ihre längliche, wurmartige Körperform. Das Skelett mit Nadeln verschwand fast und hinterließ nur kleine Kalkknochen in der Körperwand. Die fünfstrahlige Symmetrie des Körpers bei Holothurianern ist schwach wahrnehmbar.
Reis. 8. Holothurie
Die Körperwand ist dick und elastisch, mit gut entwickelten Muskelbündeln. Der Mund ist von einer Krone aus 10-30 Tentakeln umgeben, die zum Fangen von Nahrung dienen. Zur Atmung dienen das ambulakrale System und die sogenannten Wasserlungen. Im Gegensatz zu anderen Stachelhäutern liegen Holothurier unten auf der Seite. Einige Arten kriechen aufgrund wurmartiger Körperbewegungen. Bei Berührung schrumpft der Holothurier stark und wird wie eine Gurke. Mit Holothuriern verwandte Seegurken sind essbar, sie werden gefangen und sogar speziell gezüchtet. Die Körperlänge von Holothuriern beträgt normalerweise wenige Millimeter bis 2 m.
Holothurier ernähren sich hauptsächlich von Tieren, die auf der Oberfläche des Schlicks leben, von Pflanzen und deren Überresten. Fast alle Holothurier haben getrennte Geschlechter, aber es gibt Hermaphroditen. Die Befruchtung des Eies und die Entwicklung des Embryos erfolgen bei den meisten Arten extern. Holothurier entwickeln sich durch Metamorphose: Aus den Eiern schlüpfen schwimmende Larven. Einige Arten dieser Stachelhäuter kümmern sich um ihren Nachwuchs. Ein Weibchen legt bis zu 77 Millionen Eier ab. Holothurier leben in den Meeren in verschiedenen Tiefen; sie sind weniger empfindlich gegenüber Salzgehalt als andere Stachelhäuter. Die moderne Fauna ist mit 1150 Arten vertreten.
Ophiura-Klasse
Flache, sich frei bewegende Stachelhäuter, die wie Seesterne aussehen. Ihr Körper besteht aus einer flachen zentralen Scheibe und 5, selten 10 flexiblen langen Armen oder Strahlen, die sich von ihr aus erstrecken. Der Scheibendurchmesser überschreitet 10 cm nicht, die Länge der Strahlen kann 60 cm erreichen, die Strahlen der Schlangensterne sind gegliedert, bestehen aus vielen inneren Wirbeln und enthalten keine Fortsätze innerer Organe.
Reis. 9. Ofiura
Die Schlangensterne bewegen sich und heben den Körper mit Hilfe von Strahlen über den Boden. Schlangensterne, die verzweigte Strahlen strecken, können Wasser filtern oder große Nahrungspartikel greifen. Die dorsalen und ventralen Seiten des Krokantkrokants sind mit Kalkschuppen bedeckt. Der Mund befindet sich in der Mitte der Scheibe und hat eine fünfeckige Form, da 5 Backen in sein Lumen hineinragen. Der sackartige Magen nimmt den größten Teil der Scheibe ein. Die anale Öffnung fehlt. Die meisten Mitglieder der Klasse vermehren sich nur sexuell. Die Schlangensterne sind meist zweihäusig, es gibt aber auch Zwitter. Die Entwicklung erfolgt in den meisten Fällen mit Metamorphose unter Bildung einer frei schwimmenden Larve. Der Name wurde für eine besondere Art der Fortbewegung vergeben: Wenn der Schlangenstern am Boden entlangkriecht, winden sich seine Arme wie Schlangen. Die vielfältigste Klasse der Stachelhäuter umfasst etwa zweitausend Arten. Bekannt als Fossilien aus dem frühen Ordovizium.
Die Bedeutung von Stachelhäutern
Stachelhäuter fressen Schwämme, Hohltiere, sich gegenseitig und viele andere. Der tropische Pazifikstern Acanthaster ("Dornenkrone") ist bekannt für seine Schnelligkeit beim Fressen von Korallenpolypen. Diese Sterne haben in einigen Gebieten bereits eine große Anzahl von Riffkorallen zerstört. Stachelhäuter sind auch in der Lage, Algen, ihre Überreste und Aas zu fressen. Stachelhäuter dienen wiederum als Nahrung für Hummer, Meeresfische, Vögel und Säugetiere. Der Mensch scheut sich auch nicht davor, einige Stachelhäuter zu essen, wie zum Beispiel Seeigel und Trepangs. Seesterne können kommerzielle Austern- oder Muschelgläser durch den Verzehr von Schalentieren ernsthaft beschädigen.
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Wörterbücher und Enzyklopädien bei Academician. Wörterbücher und Enzyklopädien bei Academician. Wörterbücher und Enzyklopädien bei Academician. Youtube. com. Wikipedia. Wikipedia. Wikipedia.
Was macht es möglich, so unterschiedliche Tiere zu einer Art zu kombinieren? Gibt es Stachelhäuter in Ihrer Nähe? Versuchen Sie zu erraten, warum Stachelhäuter nicht einmal sehr kleine Änderungen des Salzgehalts tolerieren können. Aus welchen Gründen erhielt die Art der Stachelhäuter und ihre Klassen ihre Namen?
Stachelhäuter gehören zu Vertretern der Taxonomen der wirbellosen Meerestiere
Lateinischer Name Echinodermata
Allgemeine Eigenschaften von Stachelhäutern
Tippen Stachelhäuter umfassen ausschließlich Meerestiere: Seesterne, Seeigel, Schlangenschwänze, Seekapseln oder Holothurier und Seelilien sowie einige vollständig ausgestorbene Gruppen. Derzeit lebende Stachelhäuter sind mit etwa 6000 Arten vertreten.
Deuterostome, sie unterscheiden sich in den Merkmalen der Embryonalentwicklung von allen bisher beschriebenen Arten von Protostomien. Der Mund der Stachelhäuter entwickelt sich, wie bei allen Deuterostomien, immer ein zweites Mal durch die Einstülpung des Ektoderms am vorderen Ende des Embryokörpers; der Urmund verwandelt sich in einen Anus oder überwuchert. Die Anlage des Mesoderms und des Coeloms wird nach der Enterocoel-Methode gebildet, d. h. aus sackartigen metameren Ausstülpungen des Primärdarms (Endoderm) der Gastrula. Entwicklungsmerkmale bringen Stachelhäuter näher an andere Deuterostomien, einschließlich Akkordaten.
Stachelhäuter sind sehr alte Tiere, die seit dem Präkambrium existieren und in der Fauna vergangener Erdzeitalter reich vertreten sind.
Moderne Stachelhäuter. Seelilien: 1 - Metacrinus rotunaus, 2 - Heliometra glacialis, Seesterne: 3 - Astropecten auranciacus, 4 - Acanthaster Planet, 5 - Culcita conacea, Schlangensterne: 6 - Ophiurarobusta, 7 - Uphiacantha truncata, 8 - Asteronix loveni, 9 - Gorgonocephalus Arktis; Seeigel: 10 - Echinosigra phiale, 11 - Heterocentrotus mamillatus, 12 - Rotula augusti, 13 - Spatangus purpureus; Holothurier: 14 - Cucumaria frondosa, 15 - Leptosynapta inhaerens, 16 - Pelagothuria natatnx, Als relativ hoch organisierte Zölomtiere haben Stachelhäuter gleichzeitig Strahlensymmetrie. Im Körper eines Stachelhäuters unterscheiden wir den Mundpol, an dem sich der Mund befindet. Die meisten modernen Stachelhäuter haben ihren Mundpol nach unten und kriechen auf ihrer Mundseite (Seesterne, Seeigel, Schlangen). Am gegenüberliegenden, aboralen Pol befindet sich typischerweise der Anus. Bei einigen Stachelhäutern gehen mehr oder weniger entwickelte Strahlen in radiale Richtungen (Seesterne, Serpentinen, Seelilien), während bei anderen der Körper kugelförmig (Seeigel) oder tonnenförmig und in oral-aboraler Richtung verlängert ist (Holothurien).
Die radialen Richtungen, die von der Mitte des Mundpols (von der Mitte des Mundes) zu den Scheitelpunkten der Strahlen verlaufen, werden als Radien bezeichnet, und die Richtungen von der Mitte zum Rand der Scheibe zwischen den beiden Strahlen werden als Interradien bezeichnet.
Strahlsymmetrie, mit Ausnahme von Stachelhäutern, ist bei niederen Wirbellosen vorhanden, beispielsweise in Darmhöhlen, in denen entweder eine Mehrstrahlsymmetrie oder eine Acht-, Sechs-, Vier- und Zweistrahlsymmetrie beobachtet wird, während eine Fünfstrahlsymmetrie vorliegt charakteristisch für die meisten Stachelhäuter. Die radiale Symmetrie der Hohltiere ist primär, da ihre Vorfahren keine bilaterale Symmetrie hatten. Strahlensymmetrie entstand in ihnen zum zweiten Mal. Ogi stammen von bilateral symmetrischen Tieren ab. Dies wird durch die bilaterale Struktur der Stachelhäuterlarven und die unvollständige Strahlensymmetrie der erwachsenen Formen bewiesen. Bei erwachsenen Stachelhäutern sind nicht alle Organsysteme radiärsymmetrisch (das Verdauungssystem).
Paläontologische Beweise zeigen, dass alte Arten einen sesshaften, anhänglichen Lebensstil führten. Unter den modernen Stachelhäutern sind Seelilien die älteste Gruppe. In der Vergangenheit war die Fauna der Seelilien sehr reich und alte Seelilien waren überwiegend sessile Formen. Die Entstehung der Strahlensymmetrie aus der bilateralen Symmetrie erfolgte unter dem Einfluss des Übergangs zu einer sitzenden Lebensweise sehr entfernter Vorfahren moderner Stachelhäuter.
Moderne Stachelhäuter sind mit Ausnahme einiger Seelilienarten mobil. Bei allen Seerosen setzen sich die planktonischen Larven ziemlich bald am Boden ab und wechseln zu einer anhaftenden Lebensweise. Der gleiche vorübergehende Übergang zu einer sitzenden Lebensweise während der Metamorphose wird in der Larvenphase bei Seesternen beobachtet. Es ist merkwürdig, dass bei einer Reihe moderner Stachelhäuter unter dem Einfluss einer Rückkehr zu einer mobilen, kriechenden Lebensweise eine erhebliche Verletzung der Strahlensymmetrie auftrat. So gibt es neben normalen Seeigeln, bei denen sich der Mund in der Mitte der oralen Seite und der Anus auf der aboralen Seite befindet, eine Gruppe unregelmäßiger Seeigel mit einem eiförmigen oder scheibenförmigen Körper mit dem Mund entlang eines der Radien nach vorne verschoben und der Anus von der mittleren aboralen Seite - zum Rand der Schale oder zur oralen Seite. Bei unregelmäßigen Seeigeln erscheinen das vordere und hintere Ende des Körpers, die ventrale und die dorsale Seite, d.h. es entwickelt sich zum zweiten Mal eine bilaterale Symmetrie.
Wenn wir uns den morphophysiologischen Eigenschaften von Stachelhäutern zuwenden, werden wir hauptsächlich Seesterne im Auge behalten, während wir die allgemeinen Merkmale beachten, die für alle Stachelhäuter charakteristisch sind.
Körperbedeckung und Skelett
Im Gegensatz zu Protostomien, bei denen die Hauthüllen aus einem einschichtigen ektodermalen Epithel und seinen Derivaten (Cuticula) bestehen, besteht die Haut bei allen Stachelhäutern aus zwei Schichten: aus einer einschichtigen, mit Zilien bedeckten Epidermis (ektodermalen Ursprungs) und der darunter liegenden Bindegewebsschicht selbst. Haut, Cutis genannt, mesodermalen Ursprungs. Stachelhäuter zeichnen sich durch ein inneres Kalkskelett aus, das sich auch auf Kosten des Mesoderms entwickelt. Dieses Skelett besteht aus Kalkplatten oder bildet eine durchgehende Kalkschale, aus der eine Vielzahl teilweise sehr großer Kalknadeln ("Echinoderme") herausragen. Bei Seesternen ist der Körper mit Haut bedeckt, unter der sich Skelettplatten befinden. Die Nadeln an den Enden sind oft von der Haut freigelegt, und bei Schlangensternen haben die Skelettformationen überhaupt keine Haut. Dies erweckt den falschen Eindruck, dass ihr Skelett äußerlich ist, ähnlich dem Panzer von Mollusken oder der Chitinhülle von Arthropoden. Tatsächlich sind bei allen Stachelhäutern immer Skelettbildungen in Form von mikroskopisch kleinen Kalkplättchen in die mesodermische Bindegewebsschicht der Haut unter der Epidermis gelegt.
Bei Holothuriern bildet das Skelett keine großen Platten, geschweige denn eine Kalkschale. Draußen ist der Körper der Holothurianer mit Epidermis bedeckt, unter der sich in einer hochentwickelten Bindegewebsschicht der Haut separate kalkhaltige Skelettplatten befinden, die manchmal eine bizarre Form haben.
Seesterne haben das am weitesten entwickelte Skelett auf der oralen Seite. Es besteht aus Kalkplatten, die sich an der Unterseite der Strahlen befinden. In der Mitte der oralen Seite des Strahls befinden sich zwei Reihen von ambulakralen Platten, die im Winkel zueinander angeordnet sind, so dass sie an der Unterseite der Strahlen ambulakrale Rillen bilden. An den Seiten der ambulakralen Platten befindet sich eine Reihe von ambulakralen Platten, und darüber befinden sich zwei Reihen von Randplatten, die die Seiten der Strahlen bedecken. Alle Skelettplatten sind durch Muskeln beweglich verbunden. Das Skelett der aboralen Seite des Seesterns besteht aus kleinen Platten.
Auf der Oberfläche der Skelettplatten befinden sich an speziellen Tuberkeln häufig Kalknadeln. Sie haben einen schützenden Wert und dienen bei Seeigeln auch der Fortbewegung.
Viele Stachelhäuter (Seesterne, Seeigel) haben Nadeln, die sich in eigenartige Pinzetten verwandeln. Das sind die sogenannten Pedicellarien, die auf einem beweglichen Bein sitzen. Pedicellaria erfüllt mehrere Funktionen: Hygiene, Entfernung von Fremdpartikeln und tierischen Exkrementen, die zwischen den Nadeln stecken, Schutz und Nahrungsaufnahme. Viele Pedicellarien sind mit Giftdrüsen ausgestattet.
Verdauungstrakt
Der Darm der Stachelhäuter wird fast vollständig aus dem Entoderm gebildet: Seine vorderen und hinteren Ektodermabschnitte sind sehr klein oder fehlen. Seesterne und Schlangensterne haben also keinen Rachen. Bei Holothuriern, Seeigeln und Seelilien führt der Mund zu einem kurzen ektodermischen Pharynx, der sich in einen langen endodermischen Darm öffnet. Letztere überragt die Länge des Körpers und bildet Schlaufen. Der kurze Hinterdarm öffnet sich mit einem Anus. Die Schlangensterne haben weder Hinterdarm noch After. Bei Seesternen führt der Mund, der sich in der Mitte des Mundpols befindet, zu einer kurzen Speiseröhre und dann zu einem voluminösen sackartigen Magen, der in zwei Abschnitte unterteilt ist. Der untere Teil des Magens kann sich bei vielen Sternen durch die Mundöffnung nach außen drehen. So nimmt der Stern die Beute in Besitz (Seesterne sind Raubtiere, die sich hauptsächlich von Mollusken und verschiedenen Stachelhäutern ernähren) und verdaut, indem er sie mit einem umgekehrten Magen umhüllt, Nahrung.
Fünf Paare drüsiger Leberanhänge, die die Rolle der Verdauungsdrüsen spielen, gehen radial vom aboralen Teil des Magens aus. Der Magen geht in einen kurzen Enddarm über, der sich am Aboralpol mit einem Anus öffnet. Bei anderen Stachelhäutern – bei Seeigeln, Seelilien und Seegurken – folgt die Anordnung von Teilen des Verdauungssystems nicht der Radialsymmetrie und behält somit die strukturellen Merkmale bilateral symmetrischer Vorfahren bei.
Ganzes und seine Derivate
Stachelhäuter haben mehrere Höhlensysteme, die aus verschiedenen Anlagen der sekundären Körperhöhle stammen, die aus verschiedenen Anlagen der sekundären Körperhöhle oder Coelom stammen. Aus einigen zölomischen Rudimenten entwickelt sich die Leibeshöhle selbst, die in der Regel ein Dampfbad ist, deutlich ausgeprägt, mit zölomischem Flimmerepithel ausgekleidet und mit zölomischer Flüssigkeit gefüllt. Bei vielen Sternen setzt sich diese Körperhöhle in Strahlen fort. Aus anderen Zölomrudimenten entwickeln sich zwei weitere Hohlraumsysteme, die sowohl von der Körperhöhle als auch voneinander isoliert sind:
- ambulakral
- Pseudohemal oder Pseudoblut.
Kreislauf
Pseudohemale Nebenhöhlen begleiten das Kreislaufsystem (Lakunar) oder umgeben vielmehr die Blutgefäße. Unter dem ringförmigen Ambulakralkanal liegt der ringförmige Sinus des pseudohemalen Systems, der über seine gesamte Länge durch ein Septum geteilt ist, in dem das ringförmige Blutgefäß verläuft. Radiale Nebenhöhlen gehen von der Ringhöhle in Strahlen aus, und radiale Blutgefäße befinden sich im Längsseptum, das sie trennt.
Von der Ringhöhle des Pseudohemalsystems bis zum aboralen Pol gehen interradial (entsprechend der Position des steinigen Kanals) zwei Nebenhöhlen ab, die Teil des Achsenkomplexes sind.
Aus dem Gesagten geht klar hervor, dass die Blutgefäße die gleiche Anordnung wie die Nebenhöhlen des Pseudohämalsystems haben und aus einem peropharyngealen Ring, radialen Gefäßen und oft auch einem ringförmigen Gefäß auf der aboralen Seite bestehen, das die Äste gibt Genitalien. Die oralen und aboralen Ringe sind mit dem Achsenorgan verbunden.
Das Kreislaufsystem der Stachelhäuter ist kein Gefäßsystem mit eigenen Wänden. Vielmehr handelt es sich um ein System von Lakunen, die sich im Parenchym der Septen des Pseudohämalsystems befinden. Daher ist es besser, nicht über das Kreislaufsystem zu sprechen, sondern über das Lakunarsystem. Morphologisch gelten Blutlakunen als Überbleibsel der primären Körperhöhle.
Der axiale Organkomplex, der in der Beschreibung des ambulakralen, des pseudohämalen und des Kreislaufsystems erwähnt wird, ist ein Strang, der interradial von der oralen Seite des Körpers zur aboralen verläuft. Der axiale Komplex umfasst hauptsächlich das axiale Organ, das ein Plexus kleiner Blutlakunen ist, die in das Drüsengewebe eingetaucht sind und die oralen und aboralen ringförmigen Blutgefäße (Lacunen) verbinden. Das axiale Organ produziert Amöbozyten und scheint eine Rolle bei Ausscheidungsprozessen zu spielen. Wie oben erwähnt, wird das axiale Organ von den Nebenhöhlen des pseudohemalen Systems begleitet. Der steinige Kanal des Ambulakralsystems verläuft in der Nähe des Axialorgans. Somit umfasst der axiale Komplex das axiale Organ, die Pseudohämalhöhlen und den Petrosalkanal.
Atmungssystem
Viele Stachelhäuter (Seelilien, Schlangenschwänze) haben keine speziellen Atmungsorgane, während Seesterne und Seeigel Hautkiemen haben. Bei Seesternen sind sie durch zahlreiche Papillen vertreten, in die das Coelom eintritt und die sich hauptsächlich auf der aboralen Seite befinden. Seeigel haben Bündel verzweigter Hautkiemen, die sich am Rand des perioralen Feldes befinden. Bei Holothuriern sind die Atmungsorgane Wasserlungen, die in die Kloake münden. Letzteres wird rhythmisch reduziert, wodurch das Wasser in der Lunge ständig aktualisiert wird. Bei Ophiuroiden wird die Atmungsfunktion von Schleimbeuteln ausgeführt - gepaarten sackförmigen ektodermalen Vorsprüngen der Mundscheibe (an der Basis der Strahlen).
Bei vielen Stachelhäutern sind das ambulakrale (Seelilien, Schlangensterne) und das Verdauungssystem (Holothurien, Seelilien) an der Atmung beteiligt. Sie spielen die Hauptrolle im Atmungsprozess der Zölomflüssigkeit und der Flüssigkeit des ambulakralen Systems. Bei einigen Stachelhäutern wurden in diesen Flüssigkeiten Zellen mit einem Atmungsfarbstoff gefunden, der dem Hämoglobin nahe kommt.
Blut ist praktisch nicht an der Atmung beteiligt. Die Hauptfunktion des Blutes ist offenbar der Transport von Nährstoffen. Das Blut von Stachelhäutern kann als funktionell ähnlich der Insektenhämolymphe angesehen werden.
Ausscheidungssystem
Flüssige Stoffwechselprodukte von Stachelhäutern werden teilweise durch das Epithel des Darms und der Atmungsorgane entfernt. Feste Abbauprodukte werden durch spezielle Amöbozyten, die in großer Zahl in den Zölomflüssigkeiten des ambulakralen und pseudohämalen Systems vorkommen, aus dem Körper entfernt. Amöboide Zellen werden vom Axialorgan und den Tiedemann-Körpern produziert.
Nervensystem
Stachelhäuter haben ein sehr primitives Nervensystem. Es besteht aus drei Abteilungen, die normalerweise als Systeme bezeichnet werden: oberflächliches Ektoneural; tief hyponeural; noch tiefer apikal oder aboral. Alle Abteilungen werden durch Nervenringe repräsentiert, von denen Nerven ausgehen.
Bei Seesternen und einigen anderen Stachelhäutern ist das ektoneurale sensorische System am weitesten entwickelt. Es wird durch einen Nervenring dargestellt, der direkt im Epithel der oralen Seite liegt. Nerven gehen davon in Radien aus, die am Boden der ambulakralen Rillen entlanglaufen. Unter dem ektoneuralen System, im Epithel der Pseudohämalkanäle, liegt das hyponeurale System, hauptsächlich das motorische System. Noch tiefer, im Zölomepithel der aboralen Seite des Körpers, liegt der apikale oder aborale Nervenmotorring mit radial verzweigten Nerven. Bei Seelilien ist das Apikalsystem am weitesten entwickelt, im Übrigen ist es schlecht entwickelt oder fehlt.
Ein primitives Merkmal der Struktur des Nervensystems von Stachelhäutern ist die Dualität seiner Bildung: aus dem Ektoderm (ektoneural) und aus dem Mesoderm (hyponeural und apikal).
Sinnesorgane
Neben empfindlichen Zellen, die in der Haut verstreut sind, haben nicht alle Stachelhäuter Sinnesorgane. Die Tastorgane sind ambulakrale Beine, außerdem befinden sich an den Enden der Seesternstrahlen kurze Tentakel, die ebenfalls modifizierte ambulakrale Beine sind.
Seesterne haben sehr primitiv angeordnete Augen. Sie befinden sich an den Enden der Strahlen, an der Basis der Tentakel. Mit diesen Augen können Seesterne wahrscheinlich nur die Intensität des Umgebungslichts unterscheiden.
Die schwache Entwicklung der Sinnesorgane der Stachelhäuter und des Nervensystems erklärt sich aus der geringen Mobilität und schwachen Aktivität dieser Tiere.
Fortpflanzungsapparat
Stachelhäuter sind in der Regel zweihäusige Tiere, es gibt wenige zwittrige Formen. Bei den meisten Arten sind die reifen Keimdrüsen radialsymmetrisch angeordnet. Fünf gepaarte röhrenförmige Gonaden bei Seesternen und fünf sackförmige Gonaden bei Igeln öffnen sich mit kurzen Gängen nach außen (bei Igeln - auf speziellen Interradialplatten, bei Seesternen - zwischen Strahlen in Interradien). Die Befruchtung erfolgt im Wasser.
Entwicklung
Die Entwicklung der Stachelhäuter ist von besonderem Interesse, da sie es ermöglicht, ihre Herkunft von bilateralen Tieren nachzuweisen, und andererseits viele Merkmale der individuellen Entwicklung darauf hindeuten, dass Stachelhäuter zu den Deuterostomen gehören.
Bei Stachelhäutern sind Eier normalerweise arm an Eigelb. Die Spaltung ist zunächst fast immer vollständig und gleichmäßig (bis zum Stadium von acht Blastomeren), sie verläuft nach dem radialen Typ, d.h. die Blastomeren der tierischen Hälfte des Embryos befinden sich direkt über den Blastomeren des vegetativen Teils. Die radiale Art der Quetschung ist sehr charakteristisch für Deuterostomien.
Die weitere Fragmentierung bei Seeigeln erfolgt ungleichmäßig: Nach der vierten Teilung (Stadium von 16 Blastomeren) sind acht Tierzellen kleiner als die vier darunter liegenden großen vegetativen Blastomere, von denen sich vier am vegetativen Pol liegende sehr kleine Blastomere abtrennten. So erfolgt die Differenzierung in die Rudimente Ektoderm (tierische Blastomere), Endoderm und Mesoderm (vier große Zellen). Kleine Blastomere bilden später das Larvenmesenchym.
Bei anderen Stachelhäutern, zum Beispiel bei vielen Schlangensternen und Seegurken, ist die Eiteilung ziemlich einheitlich.
Anschließend bildet sich durch Quetschen eine typische Blastula und dann eine invaginierte Gastrula. Während der Gastrulation werden Zellen des Larvenmesenchyms in den Blastodel getrennt, aus dem sich hauptsächlich die Skelettformationen der Stachelhäuterlarven entwickeln.
Die nächste Stufe in der Entwicklung von Stachelhäutern ist die Bildung der Rudimente des Mesoderms und Zöloms. Am blinden Ende der Mageneinstülpung wird ein geschlossenes Bläschen mit einem Hohlraum im Inneren vom Primärdarm abgeschnürt. Dieses ungepaarte Bläschen oder Sack ligiert bald in zwei Säcke, die sich auf beiden Seiten des Primärdarms befinden und die Anfänge des Mesoderms und Zöloms darstellen. In diesem Zustand befinden sich die Rudimente des Zöloms im frühen Larvenstadium der Stachelhäuter. Diese Methode der Bildung von Coelom-Rudimenten wird als Enterocoel bezeichnet.
Gleichzeitig mit der Bildung von zwei Primärrudimenten des Zöloms am blinden Ende des Primärdarms wächst das Ektoderm mit dem Primärdarm zusammen. So bildet sich bei ihnen und bei anderen Deuterostomen ein sekundärer Mund. Gleichzeitig schließt sich der Blastoporus. An seiner Stelle werden durch Einstülpung des Ektoderms Hinterdarm und After gebildet. Diese Prozesse vervollständigen die Bildung des ersten Larvenstadiums, das bei allen Stachelhäutern ähnlich ist.
Frühe Larven von Stachelhäutern länglich-oval. Auf der ventralen Seite, näher am vorderen Ende, befindet sich eine breite periorale Vertiefung, in deren Mitte der Mund platziert ist. Das periorale Feld wird durch eine Rolle aus Flimmerzellen oder einem Ziliarstrang begrenzt. Der Darm der Larve besteht aus Vorder-, Mittel- und Hinterdarm. Zölomsäcke liegen an den Seiten des Mitteldarms. Auch der Anus ist nach ventral verlagert. So hat die frühe Larve aller Stachelhäuter, Dipleurula genannt, eine ausgeprägte bilaterale Symmetrie.
Eine weitere Veränderung der beiden Rudimente des Zöloms besteht darin, dass sie jeweils in drei Rudimente (Säcke) geschnürt sind und nun drei Paare von Rudimenten des Zöloms an den Seiten des Darms liegen, von denen zwei hintere Rudimente sind deutlich weiter entwickelt. Aus dem hinteren Anlagepaar entwickelt sich die Leibeshöhle selbst, aus deren Wänden Muskeln, Bindegewebe, Skelett, Teile des Kreislaufsystems und Geschlechtsorgane gebildet werden. Das rechte mittlere Rudiment und oft auch das rechte vordere sind reduziert. Aus dem linken vorderen Rudiment entwickelt sich ein steiniger Kanal mit einer porösen Platte, einem Achsenorgan und Pseudohämalsinus. Andere Teile des Ambulakralsystems entwickeln sich aus dem linken mittleren Rudiment. Alle diese Veränderungen beginnen in den Larvenstadien nach der Dipleurula und enden mit der Metamorphose.
Dipleurula entwickelt sich zum zweiten Larvenstadium, das in verschiedenen Klassen von Stachelhäutern unterschiedlich ist. Während der Transformation der Dipleurula reduzieren sich die Hauptveränderungen auf das Wachstum und die Komplikation des Ciliarstrangs, der oft komplexe Biegungen und Auswüchse bildet, auf die Entwicklung des Larvenskeletts, insbesondere bei den Larven von Seeigeln und Schlangen, als a Infolgedessen nehmen die Larven oft eine bizarre Form an, behalten jedoch die bilaterale Symmetrie bei. Diese Larven haben unterschiedliche Namen: Echinopluteus (bei Seeigeln), Auricularia (bei Holothuriern), Bipinnaria (bei Seesternen), Ophiopluteus (bei Ophiuren).
Die Verwandlung dieser Larven in junge Igel, Sterne etc. erfolgt durch eine komplexe Metamorphose.
Einstufung
Die Art der Stachelhäuter hat etwa 6000 Arten in der modernen Fauna. Alle Stachelhäuter sind Bewohner der Meere und Ozeane, und die relativ warmen und vor allem ziemlich salzigen Meere sind am reichsten an ihnen. Daher sind unter den Meeren Russlands die fernöstlichen Meere und die Barentssee die reichsten an Stachelhäutern. Im Schwarzen Meer gibt es nur sehr wenige Stachelhäuter (drei Arten von Holothurien und zwei Arten von Serpentinen). Arme sie und die Ostsee. Im Kaspischen Meer gibt es überhaupt keine.
sexuelle Fortpflanzung
Die meisten Stachelhäuter sind zweihäusige Tiere, sie bilden viele kleine, dotterarme Eier und legen diese ins Wasser. Die Befruchtung bei Stachelhäutern erfolgt extern. Die Entwicklung des Embryos erfolgt im Wasser als Teil des Meroplanktons. Die befruchtete Eizelle (Zygote) beginnt sich zu teilen und bildet nach einiger Zeit eine Blastula. Die Zerkleinerung ist abgeschlossen, radialer Typ.
Stachelhäuter schlüpfen normalerweise im Blastula-Stadium aus Eiern. Eine solche blastulaartige Larve ist eine Blase, deren Wand aus einer einzigen epithelisierten Schicht von Geißelzellen (Blastomeren) besteht und deren Hohlraum (Blastocoel) mit einer gallertartigen Flüssigkeit gefüllt ist. Blastula kann sich mit Hilfe von Flagellen fortbewegen. Am tierischen Pol der Larve sind die Geißeln oft länger und erfüllen eine Sinnesfunktion (Apikalorgan).
Nach einiger Zeit kommt es am vegetativen Pol zur Austreibung (Einwanderung) einiger Zellen in das Blastocoel. Zellen des primären Mesenchyms, die an der Bildung des Larvenskeletts beteiligt sind. Es folgt eine Einstülpung (Invagination) der vegetativen Wand in das Blastocoel, was zur Bildung eines geschlossenen Primärdarms (Ardarm) führt. Gleichzeitig werden Zellen des sekundären Mesenchyms aus der Spitze des Archenterons in das Blastocoel verdrängt, die amöboid beweglich sind und die Invagination und später die Trennung von Zölomen, die Bildung eines Mundes und Larvenarme fördern.
Dann erfolgt eine Trennung des Zölommesoderms, das Teil des Archenterons ist, durch die Bildung eines Wandvorsprungs, der in Form eines Zölomsacks geschnürt ist, dh durch die Enterocoel-Methode. In Zukunft wird das Coelom zuerst in rechts und links und dann in drei Coelompaare unterteilt: rechte und linke Axocels (anterior), Hydrocoels (Mitte) und Somatocoels (posterior).
Normalerweise sind die linken Coelome den rechten in der Entwicklung voraus, was mit ihrer führenden Rolle bei der Metamorphose zusammenhängt. Damit ist der Vorgang der Gastrulation abgeschlossen, wodurch drei Keimblätter getrennt werden: Ektoderm (Larvenhülle), Endoderm (Darm) und Mesoderm (primäres und sekundäres Mesenchym, ganz). Der Urmund verlagert sich nach ventral und wird zu einem Pulver (Anus). Am vorderen Ende, auf der Bauchseite, bildet sich eine Einstülpung des Ektoderms, die sogenannte Mundbucht (stomodeum), die mit dem Darm verschmilzt und die Mündung bildet. Der Darm wird in drei Abschnitte unterteilt: die Speiseröhre, den erweiterten Magen und den Dünndarm.
Der Körper wird eiförmig. Um den Mund herum bildet sich eine mundnahe Höhle, an deren Rand sich eine Ziliarschnur bildet, auf der übrigen Körperoberfläche verschwinden die Zilien. Mit Hilfe des Schlagens der Zilien der Zellen des Ziliarstrangs bewegt sich die Larve und passt die Nahrung an den Mund an. Dieses Stadium einer bilateral symmetrischen Larve, das den meisten Stachelhäutern gemeinsam ist, wird Dipleurula genannt.
In Zukunft erwirbt die Larve Anpassungen an einen planktonischen Lebensstil, die in verschiedenen Klassen unterschiedlich sind, und wird zu einem Pluteus (Seeigel und Schlangensterne), Auricularia (Holothurianer) oder Bipinnaria und später zu einem Brachiolaria (Seestern). Bei Arten mit viel Eigelb entwickeln sich aus dem Ei lecithotrophe (dh sich von Eigelb ernährende) tonnenförmige Larven von Doliolaria, die mit quer verlaufenden Ziliarringen umgürtet sind.
Freischwimmende bilateralsymmetrische Larven beginnen nach einiger Zeit mit der Metamorphose, wodurch sie sich in ein radiärsymmetrisches erwachsenes Tier verwandeln. Im Körper der Larve wird der Keim des zukünftigen erwachsenen Tieres (die Imaginalscheibe) gebildet. Die orale Seite des Tieres wird auf der linken Seite der Larve gebildet, und die aborale Seite wird auf der rechten Seite gebildet. Am Ende der Metamorphose kommt es zu einer vollständigen Reduktion der Larvenorgane.
Stachelhäuter
(Echinodermata), eine Art von wirbellosen Meerestieren. Größen von mehreren Millimeter bis zu 1 m (selten mehr bei modernen Arten) und bis zu 20 m bei einigen fossilen Seelilien. Zölomische, sekundär radiärsymmetrische Tiere des Deuterostom-Superphylums. Sie entstanden im Präkambrium, im frühen Paläozoikum gab es offenbar 23 Klassen von I., die meisten starben im Paläozoikum aus, darunter alle Klassen der Unterart (Homalozoa).
Laut Plan unterscheiden sich die Strukturen stark von allen anderen Tieren. Radialsymmetrie ist meistens fünfstrahlig. Die Körperform ist vielfältig: sternförmig, kugelförmig, herzförmig, scheibenförmig, tonnenförmig, wurmförmig oder einer Blume ähnlich. I. haben ein in der Haut gebildetes Kalkskelett, oft mit zahlreichen. ext. Anhängsel (Nadeln, Stacheln, Stiele etc.) sowie ein für das gesamte Tierreich einzigartiges Ambulakralsystem. Es gibt ein Kreislaufsystem. Spezialist. es gibt keine Ausscheidungsorgane.
Das Nervensystem ist primitiv (Ring- und Radialnervenstränge im Hautepithel). Der Darm ist röhrenförmig oder sackförmig. Zweihäusig (selten Zwitter).
5 modern Klassen, die zu 3 Untertypen gehören:
- Seelilien - Subtyp (Crinozoa) (Pelmatozoa);
- Seesterne;
- Schlangensterne - Subtyp (Asterozoa);
- Seeigel;
- Holothurier - Subtyp (Echinozoa).
OK. 6000 modern Arten (etwa 16.000 ausgestorbene Arten sind bekannt), sind in allen Ozeanen und in Meeren mit normalem Ozean zahlreich. Salzgehalt - von der Küste bis tief. 11km. Sexuelle Produkte werden normalerweise ins Wasser gespült. Entwicklung mit dem Stadium einer schwimmenden Larve und Metamorphose (einige tragen Embryonen bis zur Bildung von Jungtieren).
Viele I. sind detritusfressend, es gibt Polyphagen (zB Schlangensterne), Raubtiere (die meisten Seesterne) und Pflanzenfresser (zB Seeigel). I. - die dominierende Gruppe benthischer Tiere in großen Tiefen (Ch. arr. Holothurians). Mn. Flachwasser I. sind hell gefärbt. Sie dienen als Nahrung für Grundfische. Eine Reihe von Arten (Seeigel, Seegurken) werden befischt. Einige räuberische Seesterne zerstören kommerzielle Mollusken (z. B. Asterias), riffbildende Korallen (Dornenkrone).
Stachelhäuter (Stachelhäuter)- eine Meerestierart, zu der gehören: Seesterne, Seelilien, Seeigel, Schlangensterne und Seegurken. Wir kennen ungefähr 6000 lebende Arten von Stachelhäutern. Die meisten Stachelhäuter sind benthische Tiere, die eine Vielzahl von Ernährungsgewohnheiten haben, einschließlich Wasserfilterung, Aasfressen und Raub. Moderne Stachelhäuter sind trotz der Tatsache, dass sie sich aus sesshaften Vorfahren entwickelt haben, in der Lage, sich fortzubewegen.
Stachelhäuter haben ein Endoskelett aus Kalkplatten. Bei Seesternen und Schlangensternen haben die Platten eine flexible Struktur. Bei Seeigeln sind die Platten miteinander verwachsen, was den Tieren eine starre Rahmenstruktur verleiht.
Stachelhäuter haben überwiegend eine fünfstrahlige Radialsymmetrie, aufgrund derer ihr Körper um eine Mittelachse in fünf gleiche Teile geteilt ist. Stachelhäuter haben diese Symmetrie im Laufe der Evolution entwickelt, basierend auf der bilateralen Symmetrie, die ihre Vorfahren besaßen. Aus diesem Grund bedeutet die radiale Symmetrie von Stachelhäutern nicht, dass sie eng mit anderen Organismen mit dieser Art von Symmetrie, wie beispielsweise Nesseltieren, verwandt sind.
Hauptmerkmale
Zu den Hauptmerkmalen von Stachelhäutern gehören:
- kalkhaltiges Endoskelett, bestehend aus Platten oder Knochen;
- radiale (fünfstrahlige) Symmetrie;
- Wassergefäßsystem;
- Pedicellariae (kleine Skelettkrallen, die von Seeigeln und Sternen zum Reinigen und Fangen von Beute verwendet werden);
- Hautkiemen (Hautknötchen, die verwendet werden, um Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen).
Einstufung
Stachelhäuter werden in die folgenden taxonomischen Gruppen eingeteilt:
- Seelilien (Crinoidea);
- Seesterne (Asteroiden);
- Ofiurie (Ophiuroidea);
- Seeigel (Echinoidea);
- Holothurier (Holothurioidea).
