Зоология беспозвоночных

Составитель - доцент, канд. биол. наук Аров Игорь Вадимович

ВВЕДЕНИЕ
Зоология как комплексная наука о морфологии, анатомии, физиологии, экологии и биоразнообразии животных. Основные признаки животного типа организации. Место животных в трофических цепях и в биосфере Земли в целом. Основные закономерности эволюции животного мира. Принципы филогенетической систематики и построения иерархической таксономии царства животных. Современное состояние животного мира и проблемы сохранения его разнообразия.

Тема 1.ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ.
Понятие о Protozoa, как одноклеточных организмах животного типа организации, экологические предпосылки и причины их возникновения. Единство и многообразие групп Protozoa. Направления эволюции, моноэнергидные и полиэнергидные простейшие, сомателла. Особенности генеративных циклов, инцистирование.
1.1. Тип Sacomastigophora. Подтип жгутиконосцы (Mastigophora) наиболее вероятная предковая группа всех животных. Растительные и животные жгутиконосцы: пути и многократность выхода жгутиковых форм на животный уровень организации. Строение и функциональные особенности жгутика, биохимические основы локомоции. Морфология клетки, клеточные оболочки, органоиды. Питание и пищеварение, выделение продуктов обмена веществ, газообмен, осморегуляция. Способы размножения и жизненные циклы. Основные группы жгутиконосцев, их значение в природе.
Подтип саркодовые (Sarcodina), как вторично упрощенные одноклеточные животные. Морфофункциональные и физиологические особенности, строение клеточной оболочки, псевдоподии, различные типы скелета. Размножение и генеративные циклы. Разнообразие саркодовых, экологическая и геоморфологическая роль отдельных таксономических групп.
1.2. Тип Ciliophora. Инфузории, как наиболее высокоорганизованные простейшие. Организация ресничного покрова и кортекса, дифференциация цилиатуры, разнообразие экструсом. Усложнение строения органелл питания, пищеварения, осморегуляции. Экофизиологические характеристики инфузорий: кинетика, трофика, таксисы, интенсивность обмена веществ. Ядерный дуализм, полиплоидизация генома, особенности генеративного цикла, конъюгация. Таксономическое разнообразие Ciliophora, их значение в водных экосистемах.
1.3. Тип Apicomplexa. План строения грегарин, жизненные циклы, строение отдельных фаз жизненного цикла, способы размножения. Морфофизиологические и биохимические адаптации к пенетрации и приживанию в хозяевах, апикальный комплекс органов. Основные таксономические группы, болезнетворные кокцидии и кровяные споровики, их медицинское значение, понятие о трансмиссивных заболеваниях.
1.4. Тип Myxozoa "многоклеточные простейшие", их жизненные циклы. Строение и физиология плазмодиев, дифференциация ядер, сегрегация вегетативного ядра. Многоклеточные споры, адаптации к попаданию в хозяев.
1.5. Тип Microspora. Особенности строения плазмодиев и спор, жизненный цикл. Патогенез микроспоридий для членистоногих, их значение в сельском хозяйстве.

Тема 2. МНОГОКЛЕТОЧНОСТЬ ЖИВОТНЫХ
Характерные признаки Metazoa. Уровни организации: клеточный, тканевой, систем органов. Особенности онтогенеза и генеративного цикла. Основные стадии эмбриогенеза. Экологическая обусловленность и время появления многоклеточных животных. Основные блоки гипотез происхождения многоклеточности: симбиогенез, колониальность, компартментация (целлюляризация). Критика гипотезы целлюляризации ИерингаХаджи. Наиболее вероятный путь происхождение от колониальных простейших. Гипотезы гастреи (Геккель) и плакулы (Бючли). Функциональность фагоцителлы Мечникова, дальнейшая разработка этой гипотезы Ивановым. Становление двуслойности, морфофункциональная дифференциация кинобласта и фагоцитобласта, их производные эктодерма и энтодерма Основные пути эволюции и филогенетические линии многоклеточных животных.

Тема 3. ДВУСЛОЙНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
3.1. Тип Placozoa. Уровень организации фагоцителлы. Движение, питание; размножение.
3.2. Тип Spongia (Губки). Клеточный уровень организации. План строения, ирригационная система. Пинакодерма, хоанодерма и мезохил, клеточный состав, скелет. Функциональные и физиологические характеристики губок. Особенности размножения, эмбриональное и постэмбриональное развитие губок. Колониальные и вторичноодиночные губки. Их место в макросистеме животных, таксономический состав. Экология и значение губок, как естественных биофильтраторов.
3.3.Тип Coelenterata (Кишечнополостные). Тканевой уровень организации. Двуслойность. Основные понятия симметрии, ее экологическая обусловленность, радиальная симметрия. Строение экто, энтодермы и гастральной полости. Мышечное движение, развитие органов чувств и нервной системы от плексуса к ганглиям. Клеточный состав, книдоциты. Особенности строения полипов и медуз. Размножение, эмбриогенез и генеративный цикл. Метагенез. Развитие колониальности, полиморфизм и кормусы. Главные группы кишечнополостных, их роль в природе, герматипные (рифостроящие) кораллы.
3.4. Тип. Ctenophora (Гребневики). Характер симметрии и двухслойности. План строения. Характерные признаки ресничное движение, коллобласты. Размножение и развитие. Экология.

Тема 4. ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ ЧЕРВИ
4.1. Тип Plathelminthes (Плоские черви). Уровень систем органов. Билатеральная симметрия и трехслойность, понятие о мезодерме. Производные экто, энто и мезодермы. План строения: кожномускульный мешок, паренхима, мешковидный кишечник. Ресничное и мышечное движение. Эволюция нервной системы (эндон и ортогон). Протонефридии специализированные органы осморегуляции и выделения. Половая система, гермафродитизм и внутреннее оплодотворение, способы размножения. Эмбриогенез и постэмбриогенез. Филогения. Эктопаразитические (моногенеи) и эндопаразитические (цестоды, трематоды и др.) плоские черви. Морфофизиологические и биологические адаптации к эндопаразитизму, ценогенезы. Паразиты пищеварительной системы человека (широкий лентец, бычий цепень, кошачья двуустка и т.д.), патогенез и особенности жизненного цикла.
4.2. Тип Nemertini. Особенности строения. Пищедобывающий аппарат, сквозной кишечник, появление транспортной (кровеносной) системы. Экология.
Другие паренхиматозные черви. Gnathostomulida особенности эпителия и пищеварительной системы, таксономическое положение. Тип Mesosoa отсутствие систем органов, жизненные циклы, возможная дифилия.

Тема 5. ПЕРВИЧНОПОЛОСТНЫЕ ЧЕРВИ
5.1. Тип Nemathelminthes (Круглые черви). Класс Nematoda. План строения, формирование сквозного кишечника и первичной полости тела (протоцеля). Функции протоцеля, кутикуляризация покровов и модификация мускулатуры и нервной системы. Особенности гистологии и физиологии нематод. Строение половой системы, размножение и эмбриогенез. Филогения и пути эволюции нематод. Основные экологические группы и их роль в природе. Паразитические нематоды (аскарида, трихинелла, острица, анкилостомиды, власоглав и др.), особенности адаптации к эндопаразитизму, эпидемиологическое и медицинское значение.
5.2. Тип Rotifera (Коловратки). Особенности строения и биологии коловраток, морфофункциональные модули коловращательный аппарат и мастакс. Роль в пресноводном зоопланктоне.
5.3. Тип Acanthocephala (Скребни). Морфология, строение кожномускульного мешка и половой системы, редукция пищеварительной системы. Паразитизм, жизненные циклы.
Прочие первичнополостные черви. Gastrotricha отсутствие первичной полости, особенности эпителия. Тип Cephalorhynha модификации протоцеля, кожномускульного мешка и нервной системы. Филогенетические отношения в группе первичнополостных животных.

Тема 6. ПЕРВИЧНОРОТЫЕ ЦЕЛОМИЧЕСКИЕ ЖИВОТНЫЕ
6.1. Тип Annelida (Кольчатые черви). Гомономная сегментация тела и вторичная полость (целом). Понятие о метамерии, как особом типе симметрии. Признаки первичноротых телобластический способ формирования целома, судьба бластопора, спиральное детерменированное дробление. Эмбриональные сегменты, простомиум и перистомиум, постэмбриогенез. Основные системы органов. Функции целома (опорная, половая и т.д.) и кровеносной системы. Кожномускульный мешок и параподии. Развитие нервной системы и органов чувств. Крупные таксономические и экологические группы кольчецов. Значение олигохет в пресноводных водоемах и в почвообразовательных процессах. Филогенетические связи кольчецов с моллюсками, членистоногими и близкими к ним группами.
6.2. Тип Sipunculida (Сипункулиды). Особенности строения несегментированных целомических животных.

Тема 7. ЧЛЕНИСТОНОГИЕ ЖИВОТНЫЕ
7.1. Тип Arthropoda (Членистоногие). Кутикуляризация и хитинизация покровов, строение и функции экзоскелета. Гетерономная метамерия, тагматизация и цефализация. Строение и функциональные характеристики органов движения, специализация конечностей. Эволюционные морфофункциональные модификации целома, кожномускульного мешка и кровеносной системы. Основные системы органов. Половое размножение, особенности эмбриогенеза, метаморфоз.
Морфофизиологические отличия водных и наземных членистоногих, их таксономическое разнообразие. Экологические группы членистоногих гидробионтов, их роль в планктоне и бентосе мирового океана. Комплекс морфологических и физиологических адаптаций у наземных трахейнодышащих и хелицеровых членистоногих (дыхание, выделение, защита от испарения и т.д.). Значение насекомых для наземных экосистем. Синантропные и паразитические насекомые и клещи гематофаги и переносчики трансмиссивных заболеваний, медицинское и эпидемиологическое значение. Промысловые ракообразные, одомашнивание насекомых.
Проблемные членистоногие: онихофоры, тихоходки, пентастомиды и морские пауки. Палеонтология и эволюция членистоногих.

Тема 8. МОЛЛЮСКИ
Тип Mollusca (Моллюски). Морфология моллюсков. Строение и функции мантии, мантийной полости и раковины. Понятие о мантийном комплексе органов, коррелятивные изменения кожномускульного мешка, целома, кровеносной системы и органов выделения. Дифференциация органов пищеварения, радула. Эволюция нервной сисемы. Отличительные черты эмбриогенеза и постэмбриогенеза моллюсков. Экологические основы особенностей строения классов моллюсков (изменение функций раковины, мантии и ноги, симметрия брюхоногих моллюсков и т.д.). Адаптации к нектонному образу жизни головоногих моллюсков, развитие высшей нервной деятельности. Филогения моллюсков. Разнообразие экологических ниш, занимаемых моллюсками, наземные и водные группы, их роль в различных экосистемах (как биофильтраторов, промежуточных хозяев гельминтов и др.). Промысловое использование и развитие аквакультуры моллюсков.

Тема 9. ВТОРИЧНОРОТЫЕ ЖИВОТНЫЕ
9.1. Тип Echinodermata (Иглокожие). Понятие о вторичноротых, судьба бластопора, энтероцельный способ закладки вторичной полости, радиальное недетерменированное дробление. Экологическая обусловленность симметрии иглокожих и ее изменений. Особенности эмбриогенеза иглокожих и вытекающие из него морфофункциональные характеристики группы: тройной целом, амбулакральная и перигемальная системы, осевой синус. Примитивность нервной системы, строение пищеварительной системы, отсутствие специализированных систем транспорта и газообмена. Эволюция и таксономическое разнообразие иглокожих. Признаки, сближающие их с другими вторичноротыми (эмбриональное развитие, мезодермальные элементы скелета). Функциональная роль различных иглокожих в морских экосистемах, промысловое значение морских ежей и голотурий.
9.2. Тип Hemichordata (Полухордовые). Появление и функциональное значение хорды (нотохорда), морфофункциональные особенности.
Другие группы беспозвоночных вторичноротых: щетинкочелюстные (Chaetognatha), их роль в морском зоопланктоне. Неясный таксономический статус Pogonophora, вестиментиферы рифтовых зон океана.

Тема 10. ЩУПАЛЬЦЕВЫЕ ЖИВОТНЫЕ
10.1. Тип Tentaculata (Щупальцевые). Смешение черт строения и эмбриогенеза первично и вторичноротых. Мшанки (Bryozoa), экологически наиболее значимый класс щупальцевых. Особенности их строения как сессильных (сидячих организмов), редукция некоторых систем органов, строение и функции лофофора. Способы размножения мшанок, образование колоний. Пресноводные и морские мшанки. Другие щупальцевые.

ЛИТЕРАТУРА

Барнс Р., Кейлоу П., Олив П., Голдинг Д. Беспозвоночные. Новый обобщенный подход. - М.: Мир, 1992. - 584 с.
Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных.Т.1.Проморфология. - М.: Наука, 1964. - 432 с.
Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных.Т.2. Органология. - М.: Наука, 1964. - 447 с.
Догель В.А. Зоология беспозвоночных. - М.: Высш. школа, 1981. - 606 с.
Жизнь животных / Под ред. Р.А. Пастернак. Т. I, II, III, 1988
Иванов П.П. Происхождение многоклеточных животных. - М.: Наука, 1968. - 287 с.
Левушкин С.И., Шилов И.А. Общая зоология. - М.: Высшая школа, 1994. - 432 с.

В раздел для студента