Введение в зоологию. Подцарство Одноклеточные или Простейшие (Protozoa) презентация

1. Зоология как комплексная наука о животных
Зоология (греч. zoon - животное, logos – учение) – наука о животных, часть биологии, изучающая многообразие животного мира (строение и жизнедеятельность, распространение, связь со средой обитания).
Методы исследования зоологии:
описание
эксперимент - изучение процессов, происходящих в организме
- теоретические изыскания

Зоология по объектам исследования подразделяется на следующие науки (дисциплины):
Протозоология – наука о простейших
Гельминтология – наука, изучающая паразитических червей
Малакология - наука, изучающая моллюсков
Карцинология - наука, изучающая ракообразных
Арахнология - наука, изучающая паукообразных
Энтомология - наука, изучающая насекомых
Ихтиология - наука, изучающая рыб
Орнитология - наука, изучающая птиц
Териология (маммалиология) - наука, изучающая млекопитающих

Зоология по задачам исследования подразделяется на следующие науки (дисциплины):
Систематика (от греч. systematikos — упорядоченный, относящийся к системе) – классификация, отражающая родственные связи различных групп животных
Морфология (от греч. morphe – форма) - наука о форме и строении организмов
Гистология (от греч. histos – ткань) - наука о строении тканей животных
Цитология (от греч. kytos – клетка) - наука о строении клетки
Эмбриология (от греч. еmbryon – зародыш) - наука, изучающая развитие зародыша
Физиология (от греч. Physis – природа) - наука о жизнедеятельности целостного организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов

Экология (от греч. оikos – жилище, дом) - наука о взаимоотношениях организмов между собой и окружающей средой
Этология (от греч. éthos - характер, нрав) – наука, исследующая все виды врождённого поведения
Палеозоология (от греч. palaios - древний) - наука о вымерших животных
Генетика (от греч. genesis - происхождение) - наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости
Филогенетика (от греч. phylon – род) – наука о истории развития групп организмов
Зоогеография - наука о географическом распространении животных и закономерностях этого распространения

Большой вклад в развитие зоологии как науки внесли:
Аристотель (384-322 гг. до н.э.) – древнегреческий ученый и философ, основоположник зоологии. Описал около 500 видов животных в своих работах «История животных», «О возникновении животных» и «О частях животных».
Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) – древнеримский ученый в своей многотомной «Естественной истории» дал описание всех известных в то
время животных.
В XVII в. был изобретен микроскоп, который открыл новую эру в исследовании микромира, а также клеток и органов многоклеточных животных.
Голландец Антонио Ван Левенгук (1632-1723) первый использовал микроскоп для зоологических исследований и опубликовал свои результаты в 4-томнике «Тайны природы». Им были открыты инфузории, описаны эритроциты, мышечная ткань.

Заслуга приведения в систему зоологического материала принадлежит шведскому врачу и естествоиспытателю Карлу Линнею ( 1707-1778). Он заложил основы бинарной номенклатуры вида (первое слово обозначает название рода, а второе – название вида), иерархическое положение систематических категорий, описал свыше 4000 видов животных.
Каждому виду Линней дал краткую характеристику, присоединяя к ней краткие сведения об образе жизни, родине животного и т. п., и распределил всех известных ему животных в стройную и удобную для обозрения систему.
Разделил царство животных на 6 классов:
млекопитающих, птиц, земноводных, рыб, насекомых и червей.

Французский естествоиспытатель и натуралиста Жоржа Кювье (1769-1832); наиболее крупные заслуги его относятся к области сравнительной анатомии; разработал принцип корреляции (все части и органы животного неразрывно связаны друг с другом, а изменение одного из них влечет изменение остальных), ввел понятие «тип».
Жан Батист Ламарк (1744-1829) – французский естествоиспытатель, внес большой вклад в развитие идей эволюции животных, развил и усовершенствовал систематику животных, предложенную Карлом Линнеем.
В работе «Философия зоологии» изложил первую целостную теорию эволюции живой природы, считая, что все растения и животные непрерывно изменяются и превращаются в новые формы под воздействием внешних условий и внутреннего стремления к совершенствованию.

Чарльз Дарвин (1809-1882) – английский натуралист и путешественник.
Одним из первых осознал и наглядно продемонстрировал, что все виды живых организмов эволюционируют во времени от общих предков.
В своей теории, первое развёрнутое изложение которой было опубликовано в 1859 г. в книге «Происхождение видов», основной движущей силой эволюции Дарвин назвал естественный отбор и изменчивость.
Он объяснил целесообразность организации и приспособленность живых существ, как результат действия длительного естественного или искусственного отбора – важнейшего фактора эволюции.

Зоология в России
В первых русских книгах есть упоминания о многих животных, обитавших в Древней Руси. Однако широкое развитие зоологические исследования получили в России в XVIII в., когда Академия наук организовала серию экспедиций для изучения природы различных районов страны.
Петер Паллас (1748-1811) совершил путешествие в Поволжье, Сибирь, на Урал и в Казахстан;
Самуил Гмелин (1745-1774) – на юг Европейской России;
Иван Иванович Лепехин (1470-1802) – по центральным и северным областям страны.
Во второй половине XIX в. и начале XX в. продолжалось экспедиционное изучение фауны нашей страны.
Николая Михайловича Пржевальского и его ученики - в Центральную Азию.

Выдающихся успехов добились школы замечательных русских ученых:
Алексея Николаевича Северцова (эволюционная морфология),
Николая Константиновича Кольцова (генетика),
Константина Ивановича Скрябина (гельминтология),
Евгения Никаноровича Павловского (паразитология),
Михаила Александровича Мензбира (зоогеография),
Валентина Александровича Догеля (протозоология) и многих других зоологов.
Были созданы научно-исследовательские институты, разрабатывающие вопросы теоретической и прикладной зоологии.

Основные понятия о систематике животных
Систематика – раздел зоологии, занимающийся присвоением животным научных названий, описанием их видов и распределением (классификацией) последних по естественным группам на основании родственных (эволюционных) связей.
Животных принято делить на ряд взаимоподчиненных систематических единиц, основной из которых является вид.
Вид – основная систематическая категория – обособленная группа сходных особей, обитающих на определенном пространстве, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
В соответствии с правилом бинарной номенклатуры каждому виду присваивается название, состоящее из двух слов, первое обозначает род, второе – вид. Например, Felis silvestris - кот лесной, Felis chaus - кот камышовый. После названия вида животного обычно указывается фамилия ученого впервые описавшего данный вид, и год, когда это было сделано.

Основные систематические категории
Вид – это совокупность особей, населяющих определенную территорию, имеющих сходное строение, образ жизни, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Род - систематическая единица, объединяющая близкородственные виды. Родовое название обозначается именем существительным.
Семейство - систематическая единица, объединяющая близкие роды, имеющие общее происхождение.
Отряд - одна из основных групп в систематике животных, объединяет родственные семейства. Занимает промежуточное положение между семействами и классом.
Класс - одна из высших групп в систематике, объединяет родственные отряды животных.
Тип - самая крупная единица в царстве животных. Объединяет родственные классы.
Царство - наиболее крупные группы организмов, сходных по основным признакам.

2.Подцарство Одноклеточные, или Простейшие (Protozoa)
План:
Тип Саркожгутиконосцы (Саркомастигофоры) - Sarcomastigophora.
Тип Инфузории - Ciliophora.
Тип Апикомплексы (Споровики) - Apicomplexa.

Классификация подцарства Простейшие

Подтип Саркодовые (Carcodina)– Класс Саркодовые (корненожки)
Общая характеристика - непостоянная форма тела, движение и питание (фагоцитоз) с помощью псевдоподий. Принятие пищи и удаление непереваренных остатков происходят в любом месте поверхности тела. Количество ядер - одно или реже несколько ядер. Цитоплазма подразделяется на более плотную, прозрачную эктоплазму и более жидкую, содержащую различные включения эндоплазму. Размножаются делением.
Есть виды, имеющие наружную раковину - дюффлюгия, арцелла и фораминифера
Обыкновенная амеба – типичный представитель, обитатель дна пресных стоячих водоемов. Тело покрыто плазматической мембраной, форма клетки изменчива. Движение с помощью временных выпячиваний тела – псевдоподий, образованных экто- и эндоплазмой.

Сократительная вакуоль – осморегулирующая функция.
Газообмен осуществляется всей поверхностью тела.
Размножение бесполое – деление клетки на две. Перед делением цитоплазмы происходит митотическое деление диплоидного ядра.
При неблагоприятных условиях – образует цисту.

Раковинные корненожки:
а — диффлюгии; б — арцелла (Arcella), вид сверху; в — арцелла, вид сбоку
Фораминифера с сетью тончайших псевдоподий

Паразитические формы - дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica), обитающая в кишечнике человека. Она может быть возбудителем тяжелой формы кишечного колита - амебиаза. Распространение этих амеб осуществляется четырехъядерными цистами, которые в огромном количестве выделяются с калом больного.
В нового хозяина цисты попадают обычно с загрязненной водой. В кишечнике хозяина из цисты выходит паразит, который делится на четыре особи соответственно числу ядер.
Многие виды амеб паразитируют в кишках различных сельскохозяйственных животных.

Отряд Пираплазмиды (Piroplasтida) - кровяные паразиты домашних и диких млекопитающих.
Амебоидная форма пироплазмид и ряд других черт позволяют включить их в класс Саркодовые.
Жизненный цикл протекает последовательно в теле двух хозяев: млекопитающего и иксодового клеща (пастбищного).
В клещах пироплазмиды живут в разных органах, а у млекопитающих - в крови, проникают в эритроциты, где растут и размножаются делением. У одних видов в результате бесполого размножения образуются две дочерние особи, у других - четыре.
Форма тела грушевидная.
Сами клещи инвазируются в разном возрасте при сосании крови больного животного. Заболевание передают, как правило, взрослые клещи, но у собачьего клеща и ряда других паразитов передают и их личинки, даже не сосавшие крови больного животного. Находясь в самке клеща, паразит может проникать в ее яйца и сохраняться при развитии из таких яиц личинки.

Класс Жгутиковые
Тип питания: растительные жгутиконосцы (автотрофы) и животные жгутиконосцы (гетеротрофы).
Способ передвижения - при помощи одного или нескольких жгутиков.
Тело одето оболочкой (пелликулой}, имеет более или менее постоянную форму.
При бесполом размножении тело жгутиковых делится продольно.
Обитают в морях, пресных водоемах и почве. Некоторые обитают в рубце жвачных млекопитающих или в слепой кишке других травоядных (например, лошадей). Имеются паразитические формы.
Представители – эвглена зеленая, колониальные формы (вольвокс, эудорина, пандорина), различные виды трипанозом, лейшмании, лямблии.

Эвглена зеленая
Эвглена зеленая – растительный жгутиконосец, обитатель мелких стоячих водоемов, вода которых содержит много растворенных органических веществ.
Тело веретеновидное, на заднем конце заострено, на переднем – притуплено.
Форма тела постоянна из-за наличия пелликулы.
На переднем конце тела – углубление – глотка, около которого выходит жгутик.
Рядом с глоткой – красный светочувствительный глазок (стигма).
В цитоплазме – гаплоидное ядро, хлоропласты и гранулы парамила (запасной углевод).

По типу питания – миксотроф. На свету происходит фотосинтез в хлоропластах (автотрофное питание), в темноте при наличии в воде растворенных органических веществ образуются пищеварительные вакуоли – гетеротрофное питание.
Выделение через всю поверхность тела, осморегуляция – сократительная вакуоль.
Э. зеленая обладает положительным хемотаксисом. Свет воспринимается светочувствительным глазком, и она перемещается в более освещенную область водоема для фотосинтеза.
Размножение бесполое – деление на 2 клетки.
При неблагоприятных условиях – инцистирование.

Класс Жгутиковые
Вольвокс- колониальное простейшее.
Колония в форме шара состоит из нескольких десятков тысяч отдельных клеток. Клетка вольвокса имеет 2 жгутика на переднем конце, хроматофор (пигментсодержащая клетка) и 2 сократительные вакуоли. Движение колонии происходит из-за согласованной работы жгутиков.
Размножение половое. Одни клетки колонии растут, теряют жгутики и превращаются в макрогаметы. Другие клети многократно делятся без последующего роста, образуя микрогаметы. При слиянии гамет образуется зигота, которая делится мейозом, восстанавливая гаплоидный набор хромосом в клетках.

Патогенные животные жгутиконосцы
(класс Zoomastigophorea, отряд Kinetoplastida)
Обитают в плазме крови и спинномозговой жидкости животных и человека, вызывая трипаносомозы – сурру верблюдов, случную болезнь лошадей, «сонную» болезнь человека.
Передача их к хозяину осуществляется трансмиссивно, т. е. через переносчиков (муха цеце, слепни).
Тело трипаносомы лентовидное с одним жгутиком, отходящим от заднего конца тела. Жгутик вместе с клеточной оболочкой образует цитоплазматическую ундулирующую мембраны (органоид движения).
Питание и выделение осуществляются диффузно.
Размножение бесполое (продольное деление).

Случная болезнь (дурина, подседал) — болезнь непарнокопытных, вызываемая простейшим Trypanosoma eguiperdum, характеризуется хроническим течением, поражением половых органов, появлением отеков, парезов и параличей.
Возбудитель локализуется в капиллярах слизистой оболочки половых органов.
Паразиты размножаются путем простого продольного деления (двойное и множественное).
В естественных условиях заражение происходит во время случки и при искусственном осеменении спермой, содержащей возбудителя. Жеребята могут заразиться, облизывая пораженные органы кобылы или через молоко.
Инкубационный период при случной болезни продолжается от 3 недель до 3 месяцев.

Лейшмании (Leishmапia) поражают человека и животных (собак).
Тропическая лейшмания (L, tropica) вызывает тяжёлое заболевание человека - кожный лейшманиоз, или пендинскую язву.
Паразит живет в лейкоцитах крови и клетках лимфатических желез, разрушая их.
На коже появляются большие, плохо заживающие раны, оставляющие затем глубокие рубцы.
Болезнь распространяется москитами.
Другой вид лейшмании (L.donowani) вызывает у человека болезнь - внутренний лейшманиоз. Паразит поселяется в клетках костного мозга, в печени и других внутренних органах, вызывая их глубокие повреждения.
Переносчиками являются москиты и постельные клопы.

Тип Инфузории
Инфузория туфелька – обитатель стоячих пресных водоемов.
Форма тела постоянная из-за плотной эластичной пелликулы. Тело покрыто ресничками.
На середине брюшной стороны тела – клеточный рот, окруженный длинными ресничками, движение которых загоняет пищу (бактерий), рот ведет в глотку, на дне которой формируются пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки пищи выводятся через порошицу.
Дыхание и выделение – через всю поверхность тела.
Осморегуляция – 2 сократительные вакуоли.
И. туфелька обладает хемотаксисом – способна активно двигаться в направлении пищи и, наоборот, покидает места с вредными химическими воздействиями.

2 ядра: большое, полиплоидное, вегетативное – контролирует синтез белков; и малое, диплоидное, генеративное, участвует в половом процессе.
При благоприятных условиях размножение бесполое – деление на 2 клетки поперечной перетяжкой. Вегетативное ядро делится перетяжкой на 2, а генеративное – митозом.
Половой процесс – конъюгация. В каждой особи формируется второе гаплоидное ядро, одним из которых они и обмениваются. Затем инфузории расходятся, а гаплоидные ядра сливаются. Из образовавшегося диплоидного ядра вновь возникают большое и малое ядра.

Представитель типа — малярийный плазмодий, вызывает у человека заболевание малярия. Заражение происходит через укус малярийным комаром (рода Anopheles), который содержит возбудителя на стадии спорозоитов.
Спорозоиты — тонкие, червеобразные клетки, с током крови попадают в клетки печени, где происходит тканевая шизогония. Образовавшиеся мерозоиты выходят из клеток печени и внедряются в эритроциты. Здесь они питаются, затем вновь происходит эритроцитарная шизогония.

После нескольких циклов шизогонии в эритроцитах образуются гамонты, которые в организме комара превратятся в макрогаметы и микрогаметы. Когда гамонты попадают в желудок комара, они превращаются в гаметы, происходит копуляция, слияние гамет.
Зигота подвижная - оокинета. Она мигрирует через стенку желудка комара и превращается в ооцисту.
Ядро ооцисты многократно делится, и ооциста распадается на огромное количество спорозоитов — до 10000 - спорогония. Спорозоиты мигрируют в слюнные железы комара.
В жизненном цикле малярийного плазмодия человек является промежуточным хозяином, а малярийный комар — окончательным.

Тип Апикоплексы (Споровики)

Класс Споровики (Sporozoa) Отряд кокцидии (Coccidia).
Обитают в клетках пищеварительных органов. Паразитируют в организме крупного рогатого скота, овец, коз, кроликов.
Жизненный цикл – чередование процессов бесполого размножения, полового процесса и спорогонии.
Заражение происходит в результате попадания вместе с пищей и водой в пищеварительный тракт хозяина инцистированных стадий паразитов – ооцист, жизнеспособных во внешней среде более года.
В каждой ооцисте имеются споры, в каждой споре - спорозоиты. Число спор и спорозоитов у разных видов кокцидий различно.
В кишечнике под действием пищеварительных соков оболочки ооцист и спор разрушаются и освободившиеся спорозоиты внедряются в клетки кишечника и превращаются в трофозоитов, которые питаются содержимым клеток хозяина и быстро растут.
По окончании периода роста трофозоиты превращаются в шизонтов, которые делятся на большое количество подвижных мерозоитов.

Мерозоиты выходят из разрушенных клеток органов хозяина и проникают в неповрежденные клетки. Бесполое размножение повторяется много раз, что приводит при большом заражении кокцидиями к острому воспалению пищеварительного тракта и к общему заболеванию организма хозяина.
Затем из некоторых мерозоитов образуются половые клетки - гаметоциты, которые превращаются в зрелые половые клетки: женские – макрогаметы, мужские - микрогаметы. Они сливаются и образуют зиготы, которые формируют оболочки и превращаются в ооцисты.
Ооцисты вместе с калом выходят наружу. Они устойчивы к различным внешним воздействиям. Содержимое ооцист при благоприятных условиях (наличие тепла, влаги и воздуха) делится на четыре спорозоита.
Каждый спорозоит формирует оболочку - спороцисту и делится у большинства видов на два спорозоита. Ооциста со спорозоитами способна заразить хозяев.