Роль млекопитающих в природе и жизни человека

Млекопитающие распространены по всему земному шару. Входя в состав самых различных биогеоценозов суши и морей, они в большей или меньшей степени оказывают влияние на их животный и растительный мир. В цепях питания они являются либо потребителями первичной биомассы (травоядные), или консументами второго порядка (плотоядные). Деятельность млекопитающих играет большое значение в устойчивости биогеоценозов. Травоядные млекопитающие могут оказывать существенное влияние на видовой состав растительности лугов, пастбищу.

Некоторые млекопитающие (ежи, летучие мыши) могут выступать в качестве регуляторов численности насекомых, мышевидных грызунов.

Млекопитающие в природе способствуют распространению семян, спор различных растений, обогащают почву органическими веществами.

Важную роль играют млекопитающие как резервуар возбудителей различных заболеваний человека и животных.

Млекопитающие имеют и большое экономическое значение. Многие виды из них имеют ценный мех и являются объектами промысла (соболь, белка, бобер, куница, котик, лиса, заяц и т.д.), или разводятся в звероводческих хозяйствах (норка, песец, чернобурая лиса т.п.)

Некоторые виды млекопитающих (мыши, крысы, суслики, хомяки) питаются хлебными злаками и при большой численности их популяций могут наносить значительный материальный ущерб.

Млекопитающие имеют большое значение как источник продуктов питания для человека(мяса,молока),технического сырья(шкур, шерсти). Из органов млекопитающих получают биологически активные вещества: гормоны, ферменты. Широко используют млекопитающих в качестве лабораторных животных

148. Сохранение многообразия путем регулирования их численности, защиты экосистем как среды обитания млекопитающих.

149. Сельскохозяйственные животные класса млекопитающих.

Крупный рогатый скот, овцы, свиньи, лошади.

Животноводство - важная отрасль хозяйства, дающая пищевую продукцию при разведении млекопитающих как сельскохозяйственных животных. Незаменимая пищевая продукция, получаемая при их разведении, обеспечивает человека ценными продуктами питания - молоком, мясом, жиром. Кроме того, побочная продукция животноводства активно используется в разных отраслях хозяйства человека. Так, например, в промышленности применяют кожу, шерсть, щетину, из некоторых продуктов и отходов получают лекарственные препараты, удобрения и др.

Животноводство как отрасль сельского хозяйства возникло в глубокой древности, когда человек стал приручать диких животных, одомашнивать их и использовать для своих надобностей. Упорным и долгим трудом человек изменил природу одомашниваемых животных с целью повышения их продуктивности. В настоящее время создаются новые породы, отличающиеся особо высокой удойностью и жирностью молока либо высокопитательным мясом и другими качествами, полезными для человека. Одними из главнейших сельскохозяйственных животных стали разнообразные породы крупного и мелкого рогатого скота, а также свиньи.

Крупный рогатый скот

Эти домашние млекопитающие животные - потомки тура, вымершего дикого быка. Тур - жвачное парнокопытное млекопитающее крупных размеров, высотой в холке до 2 м. Он имел раскидистые неветвистые рога, образованные роговыми чехлами, сидящими на костных выступах. Рога не сбрасывались, а росли всю жизнь, ежегодно нарастая в основном так, что образовывались годовые кольца. Это происходит теперь у всех домашних пород коров. До XV в. тур был распространен в лесостепях и степях Евразии. В XV-XVI вв. он сохранился только в Польше, где последняя самка погибла в 1627 г. Считают, что тур был одомашнен в Греции около 7 000 лет до н.э. С тех пор выведено множество пород, отличающихся величиной, окраской, приспособленностью к местным условиям, а главное - продуктивностью. Делятся на три основные группы — молочные, молочно-мясные и мясные. Основу животноводства составляют молочные породы.

Рисунок: Породы крупного рогатого скота - тур, ярославская, костромская, холмогорская, калмыцкая, буйвол

Наиболее распространенная молочная порода - черно-пестрая. Средняя удойность коров этой породы за период лактации (время, в течение которого доят корову, - около 300 дней) составляет 3700-4300 кг молока, при жирности 3,6-3,7%. В передовых хозяйствах удойность доходит до 5000-6000 кг при жирности около 4 %.

В некоторых областях содержат и другие породы, хорошо приспособленные к местным условиям.

Молочно-мясные породы, сохраняя высокую продуктивность по молоку, обладают в то же время хорошими мясными качествами: большой массой и высоким качеством мяса.

Мясные породы отличаются большой массой и скороспелостью. Так, у породы шортгорн коровы бывают массой до 650 кг, быки - более 1000 кг, а молодняк уже в возрасте 1,5 года бывает массой до 450 кг. К мясным породам относится также калмыцкая.

Мелкий рогатый скот

Мелкий рогатый скот — это потомки диких горных баранов и горных козлов, теперь это домашние породы овец и коз.

Рисунок: Породы мелкого рогатого скота - советский меринос, курдючная, романовская

Родоначальниками всех пород домашних овец являются муфлоны - разновидности горного барана архара. Разводят три основные породы овец - шерстяные, овчинно-шубные и мясные. Шерстяные породы разводят для получения большого количества тонкой и длинной шерсти. В СССР наиболее многочисленная порода была - советский меринос. Она распространена в основном в сухих степных районах Северного Кавказа, Западной Сибири и Казахстана. С баранов этой породы настригают в среднем по 10-12 кг шерсти в год длиной 8-10 см. Овчинно-шубные породы разводят для получения шкур, идущих на пошив шуб. Одна из лучших пород - романовская, выведенная еще в XIX в. в Ярославской губернии. Она дает легкие, прочные и теплые овчины. Мясные породы отличаются большой массой - более 150 кг и большим содержанием сала. Особую группу составляют курдючные овцы, у которых сзади имеется большой вырост - курдюк, содержащий 10-15 кг сала. Эти породы разводят в республиках Средней Азии.

Свиноводство

Свиноводство - одна из важнейших отраслей скотоводства. Свинина питательна, вкусна. Свиньи растут быстро, при откорме их можно использовать дешевые кормовые отходы. Одомашнивание дикого кабана, от которого свиньи ведут свое происхождение, произошло 6-7 тыс. лет назад. Выведено много пород свиней. В СССР основная порода, составляющая 85% всего поголовья свиней была крупная белая. Самки этой породы свиней бывают массой до 260 кг, самцы - до 350 кг, молодые за полгода достигают массы 100 кг.

Рисунок: Основная порода свиней - крупная белая

Промышленное животноводство

Животноводство развивается по пути создания крупных животноводческих комплексов и специализированных ферм, которые весь год снабжают население продуктами питания, а промышленные производства - сырьем. Всесторонний уход за животными производится с помощью разнообразных механизмов, которые сводят до минимума применение ручного труда. Поэтому фермы обслуживает небольшой, но квалифицированный коллектив работников. Наиболее современную механизацию и автоматизацию применяют в животноводческих комплексах, в которых содержится одновременно по тысяче и более голов крупного рогатого скота или десятки тысяч свиней. В животноводческий комплекс, помимо основной фермы, входят различные хозяйства (они выращивают и заготовляют разнообразные корма) и заводы по производству комбикормов.

На молочных фермах животных содержат постоянно в помещениях, в которых с помощью механизмов производят доение и обработку молока, раздачу кормов, в автопоилки поступает свежая вода. Большое значение придается правильному и полноценному кормлению животных. Так, в рацион молочных коров кроме сена, силоса и корнеплодов входят зеленые корма и концентраты, содержащие минеральные соли, витамины и другие вещества. При откорме свиней используют комбикорма в виде травяной муки, рыбных, мясных отходов, витамины и минеральные добавки. Ветеринарная служба следит за здоровьем животных и проводит работу по предотвращению заболеваний.

Оленеводство

Оленеводство имеет большое хозяйственное значение в жизни народов Крайнего Севера. Северных оленей разводят для получения мяса, шкур, молока, а также используют как ездовых животных. Одомашненный северный олень, как и его дикие сородичи, живет в тундре и лесотундре, где питается весь год подножным кормом: летом - травой и листьями кустарников, зимой добывает из-под снега лишайники (главным образом ягель).

Коневодство

Родоначальником пород домашних лошадей является дикая лошадь тарпан высотой в холке до 136 см. В историческое время тарпан был распространен в степи и лесостепи Европы и в Западном Казахстане. Последний тарпан был убит в 1814 г. на территории современной Калининградской области. В неволе жеребец тарпана дожил до 1918 г. Тарпан одомашнен 5-6 тыс. лет назад.

Рисунок: Породы домашних лошадей - тарпан, орловский рысак, владимирская порода

В настоящее время известно свыше 200 пород домашних лошадей. После одомашнивания лошадь стала постоянным помощником человека при выполнении сельскохозяйственных и транспортных работ. Человек с древнейших времен совершенствовал качества лошадей и создал три основные группы пород - верховые, упряжные и тяжеловозные. Особенно много было создано пород в недалеком прошлом. Лошадей использовали по перевозке людей и грузов, на разнообразных работах в сельском хозяйстве, в армии. Конница С. М. Буденного была грозной силой в гражданскую войну. В Великую Отечественную войну лошадей применяли как транспортную силу, на лошадях партизаны совершали героические рейды по тылам врага.

До сего времени лошади незаменимы в условиях бездорожья и высокогорья. Их используют на различных вспомогательных работах, механизация которых затруднена или экономически невыгодна. Во всем мире большой популярностью пользуется конный спорт, развивается массовый туризм с использованием лошадей. Выращивают лошадей и для получения мяса и молока, из которого приготовляют целебный напиток - кумыс, а также для производства лечебных препаратов и сывороток (например, противогриппозной сыворотки).

Из домашних лошадей всемирной известностью пользуются орловские рысаки, донские лошади, буденновская порода. Их используют как верховых и как легкоупряжных. Для перевозки больших грузов в нашей стране выведены тяжелоупряжные породы - владимирская, русская, советская. Чемпион среди тяжеловозов на испытаниях перевез груз 22,5 т, что превышает грузоподъемность некоторых марок грузовых автомобилей.

150. Происхождение домашних животных. Содержание, кормление, разведение.

151. Эволюция животного мира.

Эволюция животных

Самые древние следы животных относятся к докембрию (свыше 800 млн лет). Предполагается, что они произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.

В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.

В ордовике появляются бесчелюстные рыбоподобные организмы, а в силуре — рыбы, обладавшие челюстями. От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из этой группы рыб возникли амфибии и затем другие классы позвоночных.

Наиболее древние амфибии — жившие в девоне ихтиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.

От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу в пермском периоде, благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появления покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий предположительно выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.

Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основные прогрессивные биологические особенности млекопитающих — вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.

Особенности эволюции животного мира:

а) прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализации тканей и всех систем органов;

б) свободноподвижный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов внешней среды. Развивались и совершенствовались механизмы внутренней саморегуляции организма;

в) возникновение твердого скелета: наружного у ряда беспозвоночных — иглокожих, членистоногих; внутреннего у позвоночных. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что он не ограничивает увеличение размеров тела.

Прогрессивное развитие нервной системы стало основой для возникновения системы условных рефлексов и совершенствования поведения.

Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.

152. Доказательства исторического развития животного мира: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические.

На Земле обитает 2000000 видов животных. Это различные позвоночные и беспозвоночные, которые на земле появились не сразу, а развивались в определенной последовательности. Известно, что земноводные появились около 300 млн. лет назад о древних рыб, пресмыкающиеся возникли приблизительно около 200 млн. лет назад от древних земноводных. Историческое развитие животного мира, в процессе которого происходило и происходит его изменение, совершенствование, называется эволюцией. Основными доказательствами эволюции являются: сравнительная анатомия - наука, сравнивающая строение различных современных животных; эмбриология - наука о зародышевом развитии организмов; палеонтология - наука об ископаемых организмах.

а). Сравнительно-анатомические доказательства.

Многие животные вымерли и не оставили после себя никакого следа. Чтобы выяснить происхождение животных, мы прибегаем к сравнению с другими группами животных и находим черты сходства и различия. Главные сравнительно-анатомические доказательства: 1. Клеточное строение является веским доказательством органического мира. 2. Обший план строения позвоночных (двустороняя симметрия, полость тела, позвоночник, череп, головной мозг, две пары конечностей и др.) свидетельствует о единстве происхождения всех позвоночных. 3. Гомологичные органы - органы, соответсвующие друг другу по строению и происхождению назависимо от выполняемых ими функций. Гомология конечностей позвоночных животных, гомология в конечностях насекомых - полное соответствие в костях конечностей, несмотря на некоторые отличия в форме, размерах, количестве, может быть объяснено только единством их происхождения. 4. Аналогичные органы - органы, выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного плана строения и происхождения. Например: жабры рыбы аналогичны жабрам рака; роющие конечности медведки аналогичны конечностям крота. Для установления родства они не имеют существенного значения, но широко используются при доказательстве. 5. Рудиментарные органы - органы, утратившие в процессе эволюции свое первоначальное значение для сохранения вида и находящиеся в стадии исчезновения. Например: у птиц в крыле из 3-х сохранившихся пальцев 1 и 3 рудементарны: остатки костей таза и задних конечностей у кита и т.д. Наличие рудиментов можно объяснить тем, что эти органы у далеких предков были нормально развиты и функционировали, но в процессе эволюции потеряли свое биологическое значение и сохранились в виде остатков. Они служат важными доказательствами исторического развития животного мира. 6. Атавизмы - случаи возврата у отдельных особей к признакам предков. Например: третья пара сосков на вымени коровы указывает на ее происхождение от животных с большим числом сосков и т.д. 7. Переходные формы - это такие формы, которые соединяются в своем строении признаки низших и высших классов. Например: в строении низших млекопитающих имеются черты, приближающие их к пресмыкающимся - утконос и ехидна имеют клоаку и при размножении откладывают яйца, подобно пресмыкающимся.

б) Эмбриологические доказательства.

Убедительным доказательством эволюции животного мира служат сведения об индивидуальном развитии животных. Сходство зародышей позвоночных различных классов на ранних стадиях развития (закладываются у всех жаберные щели, хвост хорда) говорит о том, что зародыши в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) как бы кратко повторяют те изменения, которые происходили миллионы лет у сменяющих друг друга животных. Это можно объяснить только общим происхождением всех живых существ. По мере развития черты сходства между зародышами ослабевают и становится видно, к каким классам относятся зародыши. На основании этого немецкие ученые Ф.Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетический закон: каждая особь в своем индивидуальном развитии кратко повторяет историю развития своего вида; или в краткой форме - отогенез есть краткое повторение филогенеза. Онтогенез - индивидуальное развитие особи, филогенез - историческое развитие вида.

в). Палеонтологические доказательства.

Десятки и сотни миллионов лет назад животный мир был иным, чем сейчас. Множество животных вымерло в разные эпохи, не выдержав борьбы за существование. Вымерли кистеперые рыбы, стегоцефалы, все динозавры, архиоптерикс и др. И лишь ничтожная часть некогда обитавших на Земле животных сохранились в сикопаемом виде. В руки ученых очень редко попадают целые животные (мамонт в Сибири). Чаще сохранаяются лишь кости, окаменелости, отпечатки, оттиски. На тонких прозрачных шлифах, получаемых при микроскопических исследованиях осадочных пород, обнаружили остатки бактерий. Палеонтологические находки доказывают, что животный мир непрерывно развивался, а вымершие животные оставили своих потомков. Убедительным сидетельством родства служат переходные формы.

153. Происхождение одноклеточных. Происхождение многоклеточных.

Как изветсно, первые живые существа возникли в первобытном мировом океане и были похожи на мельчайшие слизистые комочки. У них не было ни ядер, ни вакуолей , ни других частей клеток, но они могли расти, поглощая из окружающей среды питательные вещества, размножаться. В результате действия естественного отбора эти организмы постепенно усложнялись. От них и произошли первые одноклетчные организмы, имеющие ядра. Как установлено, они на самых ранних этапах эволюции живой природы дали начало одноклеточным животным и примитивным грибам. Их предками были древнейшие одноклеточные организмы - простейшие жгутиковые (так считают многие биологи).

Прежде всего необходимо определить понятие многоклеточное животное. Важнейшими чертами многоклеточности являются следующие: 1) тело животного состоит из большого количества клеток; 2) клетки дифференцированы на половые и соматические, а последние различаются также по структуре и функциям; 3) клетки расположены в организме в несколько слоев; 4) клетки интегрированы в целостную систему благодаря существованию жидкостной внутренней среды и нервной системы.

В процессе эволюции первая характеристика многоклеточности достигается наиболее просто: среди простейших уже имеется огромное количество видов колониальных организмов. Остальные черты многоклеточности связаны с возникновением многослойности, обеспечивающей как различные условия существования клеткам, расположенным на поверхности и внутри тела, так и появление внутренней среды, объединяющей их воедино. На рис. 13.10 представлены различные варианты объединения клеток в надклеточные комплексы. Ясно, что только интеграция клеток в шаровидную структуру дает им возможность оказаться в разных условиях, дифференцироваться и взаимодействовать друг с другом.

Рис. 13.10. Варианты объединения клеток в надклеточные образования:

I—нитевидная колония клеток, II—колония в виде однослойного пласта клеток, III—двуслойная колония клеток, IV—сферический многоклеточный организм с клетками разных типов

Родоначальником многоклеточных в настоящее время считают шаровидную колонию жгутиковых, половые клетки которых перемещались в глубь колонии, а соматические первично выполняли как функцию перемещения всей колонии в пространстве, так и пищеварения за счет переваривания фагоцитированных пищевых частиц, захваченных из воды.

Осуществление одной и той же клеткой функций движения и пищеварения малоэффективно. С этим связана последующая специализация клеток в направлении преимущественно пищеварения или обеспечения движения. Результатом является возникновение фагоцитобласта (внутреннего слоя амебовидных клеток, занимающихся пищеварением) и кинобласта (наружного слоя клеток со жгутиками, обеспечивающими движение).

Стойкая дифференцировка соматических клеток по функциям и строению, возникшая первоначально на фоне выделения двух клеточных слоев, явилась ключевым моментом в происхождении многоклеточных. Именно с двуслойностью связано появление жидкой внутренней среды, через которую клетки обмениваются химическими сигналами, а также дальнейшее обособление и специализация части поверхностных клеток в направлении восприятия внешних раздражителей и передача возбуждения на другие клетки, располагающиеся в отдалении от них. Таким образом возникают предпосылки к формированию нервной системы.

Гипотетический предок многоклеточных животных назван фагоцителлой (рис. 13.11). Он плавал в толще воды за счет биения ресничек кинобласта, а питался, захватывая взвешенные в среде частички пищи и переваривая их клетками фагоцитобласта. На более поздних этапах эволюции происходили многочисленные адаптации потомков фагоцителлы к многообразным условиям существования при оседании их на дно или при перемещении к поверхности, а также при изменении источников питания (захват мелких или крупных, живых или мертвых пищевых частиц).

Рис. 13.11. Этапы происхождения многоклеточности: I, II—сферические колонии жгутиковых, III—V—фагоцителлы разной степени сложности; 1—кинобласт, 2—рыхлый фагоцитобласт, 3—скопление чувствительных клеток на переднем конце тела, 4—ротовое отверстие, 5—половые клетки, 6—эпителизованный фагоцитобласт

Большое значение в эволюции потомков фагоцителлы имели также изменения характера движения: пассивное движение или прикрепленный образ жизни обусловливают лучевой тип симметрии, в то время как активное перемещение в определенном направлении предусматривает формирование двубоковой, или билатеральной, симметрии. В результате возникло огромное многообразие форм многоклеточных животных.

Представления о происхождении многоклеточных, изложенные здесь, являются развитием гипотезы И.И. Мечникова (1877—1880) о том, что многоклеточность возникла на базе шаровидных колоний жгутиковых, часть клеток которых иммигрировала внутрь для переваривания пищевых частиц, в результате чего оформилась дифференцировка на экто- и энтодерму.

154. Усложнение строения и жизнедеятельности позвоночных животных в процессе исторического развития животного мира.

Известно, что к низшим хордовым относятся ланцетник, которого относят к группе бесчерепных типа хордовых. Он имеет черты сходства с кольчатыми червями (беспозвоночными животными)

Ланцетник

Сходство с позвоночными

1. Наличие хорды, выполняющей внутренний скелет.
2. Расположение и строение нервной системы (над хордой).
3. Двусторонняя симметрия тела.
4. Более совершенная дыхательная система (глоточные жабры).

Сходство с беспозвоночными

1. Отсутствие головного мозга.
2. Отсутствие сердца.
3. Сегментарное строение мышц.
4. Устройство кровообращения.
5. Устройство выделительных органов.
6. Устройство пищеварительных органов.
7. Способ питания.
8. Отсутствие прочного скелета.
9. Нет важнейших органов чувств.

Древние морские животные (похожи на кольчатых червей) около 500 млн. лет назад дали начало хордовым. От них пошло 2 ветви. Одна ветвь привела к жизни на песчаном дне моря, роющему образу жизни и сохранилась до наших дней (ланцетник). Вторая ветвь привела к хищнечиству и активному образу жизни. Активность способствовала усовершенствованию внутреннего скелета животных этой группы. Хорда вначале превратилась в хрящевой, а затем и костный позвоночник. Так появились на Земле первые позвоночные. Как шло развитие позвоночных сравнительно легко восстановить, т.к. сохранилось много ископаемых остатков. Усложнение позвоночных в процессе исторического развития можно рассмотреть: