Краткая таксономическая характеристика водных и наземных беспозвоночных. Дифференцированный диагноз типов, классов.

Тип Ratifera

Тип Коловратки - Rotifera (от лат. rota – колесо, ferre – нести). Обычно мелкие и очень мелкие, от нескольких миллиметров до долей миллиметра, в изобилии встречающиеся даже в маленьких пресных лужах. Некоторые живут в морской воде, а несколько видов – эндопаразиты червей, простейших, ракообразных и водных растений. Большинство – одиночные формы, но бывают и колониальные; многие плавают, некоторые ползают, другие ведут прикрепленный образ жизни. Тело состоит из 3 отделов – головы, туловища и ноги. Имеется ресничный коловращательный аппарат, выполняющий функцию передвижения. Кутикула ложная, представляющая собой внутриклеточное уплотнение гиподермы. Мускулатура в виде отдельных продольных и поперечных мышечных пучков. Органы выделения – протонефридии. Развитие с чередованием полового и партеногенетического поколений. Хищники. Подвижные и сидячие.

У всех видов на переднем конце тела присутствует т.н. коловращательный аппарат, образуемый венчиками ритмично бьющих ресничек. К другим важным признакам относятся: отсутствие личиночной стадии; псевдоцель; протонефридии с «пламенными» клетками; покрывающая тело кутикула; спинной нервный ганглий с отходящими от него нервными волокнами; сенсорные органы. Форма тела весьма разнообразна; но для большинства видов характерны ресничный «хохолок» на переднем конце тела, а на заднем – вильчатый хвост с цементными железами, выделяющими секрет, которым червь прикрепляется к субстрату. В глотке находится своеобразное жевательное устройство – мастакс.

Коловратки раздельнополы, но самцы у них карликовые, упрощенные, а у некоторых видов их нет вообще. У самых обычных форм цикл размножения весьма своеобразен. Их «летние» и «зимние» яйца различны. Первые покрыты тонкой оболочкой и развиваются без оплодотворения; из них вылупляются только самки, причем за один сезон – несколько поколений. Наконец, по какой-то неизвестной причине, некоторые самки откладывают мелкие яйца, из которых вылупляются самцы. Происходит спаривание с внутренним оплодотворением. У оплодотворенных «зимних» яиц толстая плотная оболочка, так что они способны выдержать и мороз, и засуху. При наступлении благоприятных условий из них вылупляются самки, вновь откладывающие «летние» яйца. Описано более 1300 видов коловраток.

Представители: Philodina spp. и другие роды и виды в зависимости от характера пробы и особенностей культуры.

В настоящее время коловраток включают в качестве Класса Rotatoria – Коловратки в Тип Nemathelminthes – Круглые черви.

Тип Annelida

Кольчатые черви, или кольчецы, — высшая группа червей. Почти все системы у них усложнились по сравнению с теми же системами плоских и первичнополостных червей и немертин. Большинство их ведет свободный образ жизни в морях и пресных водах, меньшинство обитает во влажной земле. Количество паразитических кольчецов незначительно. Вопрос о происхождении кольчатых червей остается пока неразрешенным, но несомненно, что их предками были черви, не уступающие по уровню организации первичнополостным червям и немертинам и перешедшие к еще более активному хищничеству.

Наружное строение. Тело большинства видов вытянутое, червеобразное. Поперечное сечение его, как правило, сильно уплощено. Длина червей различна: наименьшая — около 0,5 мм, наибольшая — 3 м, обычно она колеблется в пределах 10—150 мм. Микроскопические формы малочисленны.

Тело кольчецов расчленено на головной отдел (простомиум), следующие за ним кольца (или сегменты, или метамеры), число которых, как правило, велико (несколько десятков), и задний отдел (анальную лопасть, или пигидиум). Головной отдел у морских червей, называемых многощетинковыми, хорошо выражен и несет на себе разные придатки: широкие, узкие и т. д. У пресноводных и наземных кольчецов головной отдел выражен слабо. С простомиумом может срастаться несколько передних колец. Сегменты тела, как правило, сходны по своему строению. Такое расчленение называется гомономной сегментацией или гомономией метамерией. Оно не только наружное, но глубоко внутреннее, так как каждый сегмент отделен от соседних перегородками и имеет комплект органов.

Кожный покров состоит из однослойного эпителия и выделенной им тонкой кутикулы. В коже много желез, которые выделяют слизь, облегчающую передвижение червей, и другие секреты (например, вещества, способствующие у раздельнополых кольчецов привлечению самок к самцам, ядовитые для других животных, и т. д.).

Тип Mollusca

Моллюски — крупный по числу видов (130 тыс.) тип животных. Обитают они преимущественно в морях (мидии, устрицы, кальмары, осьминоги), пресных водоемах (беззубки, прудовики, живородки), реже — во влажной наземной среде (виноградная улитка, слизни). Размеры тела взрослых моллюсков разных видов значительно различаются — от нескольких миллиметров до 20 м. Большинство из них — малоподвижные животные, некоторые ведут прикрепленный образ жизни (мидии, устрицы), и только головоногие моллюски способны быстро передвигаться реактивным способом.

Основные характерные черты строения моллюсков следующие:

Тело лишено сегментации, имеет двустороннюю симметрию (двустворчатые и головоногие) или асимметричное (брюхоногие). Отделами тела являются голова с расположенными на ней глазами и 1-2 парами щупалец, туловище, в котором расположено большинство внутренних органов, и нога — мускулистая брюшная часть тела, служащая для передвижения. У двустворчатых моллюсков голова редуцирована.

Тело моллюсков заключено в раковину, защищающую животное и дающую опору для прикрепления мышц. Наружный слой раковины роговой, средний (фарфоровый) и внутренний (перламутровый) — известковые. У брюхоногих моллюсков раковина цельная в виде колпачка или спирально завитой башенки. У двустворчатых она состоит из двух створок, соединенных эластичной связкой, зубцами «замка» и мускулами - замыкателями. Большинство головоногих моллюсков раковину утратили.

Туловище моллюсков покрыто кожной складкой — мантией, эпителий которой выделяет вещество раковины. Между мантией и телом образуется мантийная полость, в которой располагаются жабры, некоторые органы чувств, анальное отверстие, отверстие выделительных органов.

Полость тела вторичная (целом), однако сильно редуцированная и сохранившаяся лишь в виде околосердечной полости и полостей половых желез. Остальное пространство между внутренними органами заполнено рыхлой тканью —паренхимой.

Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. У большинства моллюсков (кроме двустворчатых) в глотке развит мускулистый язычок, покрытый роговой пластинкой с многочисленными зубчиками — теркой. Ею они активно захватывают и измельчают растительную и животную пищу. В глотку открываются протоки слюнных желез, а в желудок — проток особой пищеварительной железы — печени. Двустворчатые питаются пассивно, отфильтровывая через жабры пищевую взвесь (водоросли, бактерии, детрит), поступающую в мантийную полость с водой через вводной сифон.

Кровеносная система незамкнутая и состоит из сердца и сосудов. Сердце имеет желудочек и 1 -2 (реже 4) предсердия. Помимо сосудов часть пути кровь проходит в щелевидных полостях между органами.

Органы дыхания у водных моллюсков — жабры, у наземных — легкое, представляющее собой участок мантийной полости. В стенке легкого имеется густая сеть кровеносных сосудов, через которые осуществляется газообмен. Легкое открывается наружу дыхательным отверстием — дыхальцем.

Выделительная система представлена 1-2 почками. Они являются видоизмененными метанефридиями. Воронка почки открывается в околосердечную сумку, а выделительное отверстие — в мантийную полость.

Нервная система разбросанно-узлового типа: пять пар крупных ганглиев расположены в жизненно важных органах (голове, ноге, мантии, органах дыхания и внутренностном мешке) и соединены между собой нервными стволами. Из органов чувств наиболее развиты органы химического чувства, осязания, равновесия, а у подвижных хищников — зрения.

Размножение происходит половым способом. Большинство моллюсков — раздельнополые животные, реже — гермафродиты (легочные брюхоногие моллюски). У раздельнополых моллюсков оплодотворение наружное, у гермафродитных — внутреннее , перекрестное. У пресноводных и наземных легочных, а также головоногих моллюсков развитие прямое, у морских двустворчатых и брюхоногих моллюсков — с неполным метаморфозом, т. е. с планктонной личиночной стадией, способствующей их расселению.

Тип Arthropoda

Членистоногие — самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Характерные черты организации членистоногих следующие:

Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.

Покровы тела — многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц, что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.

Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи, дыхание, осязание и др.

Полость тела смешанная, т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.

Пищеварительная система имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний и задний отделы эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Ротовые аппараты разных групп членистоногих разнообразны, что позволяет им питаться различными видами кормов. Хорошо развиты пищеварительные железы, ускоряющие процесс пищеварения.

Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.

Органами дыхания являются жабры, а у наземных — легочные мешки и трахеи.

Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных — мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.

Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.

Тип Членистоногие подразделяется на четыре подтипа, куда входит ряд классов. Рассмотрим из них три наиболее важных, многочисленных и разнообразных —Ракообразные, Паукообразные и Насекомые.

Заключение

Таким образом, нами апробированы различные методики исследования наземных и водных беспозвоночных, которые являются неотъемлемой частью биоценозов. В ходе практики нами были изучены беспозвоночные , расположенные на острове Юность, в Кайской рощи и т.д. В процессе прохождения практики нами были отобраны пробы зообентоса, выявлена плотность населения и биомасса основных групп; пробы зоопланктона, разобрав которые, нами также выявлена плотность населения.

Для изучения обитателей почвенного яруса нами были проведены послойные почвенные раскопки и определение обнаруженных живых организмов; установлены почвенные ловушки и разобраны пойманные беспозвоночные, обитающие на границе почвенного и травяного ярусов.

Изучение обитателей древесно-кустарникового яруса проводилось нами методом отряхивания деревьев на полог, всего проведено три отряхивания (берёзы, черёмухи, и ранетки); была определена численность основных групп беспозвоночных и их биомасса.

Для изучения обитателей травяного яруса нами проведены укосы энтомологическим сачком в различных биотопах. В камеральных условиях определена численность и биомасса пойманных беспозвоночных

Для каждого яруса своего биотопа определены доминирующие группы беспозвоночных. Установлено положение обнаруженных беспозвоночных в трофической цепи. Мы ознакомились с разнообразием беспозвоночных животных в городской среде обитания, с приёмами полевых исследований и камеральной обработки собранных материалов, с основными методами наблюдений и исследовательской работы в природе; получили навыки самостоятельной работы в поле и лаборатории. Авторы признательны всем преподавателям и лаборантам, участвующим в проведении практики по экологии.

Литература

1. Анищенко А. В., Аров И. В., Башаров Н. И., Дидоренко С. И., Дубешко Л. Н., Окунева Г. Л., Шибанова Н. В., Шиленков В. Г. Зоологические экскурсии по Южному Байкалу. Беспозвоночные. – Иркутск: Изд-во «Прикладные технологии», 2001 – 276 с. илл.

2. Главное управление гидрометеорологической службы при совете министров СССР, Зоологический институт академии наук СССР. Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР (планктон и бентос). – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977 – 512 с.

3. Кузеванов В. Я. Экоплан для Кайской рощи: справ. пособие / В. Я. Кузеванов, С. В. Сизых. – Иркутск : Изд-во ИГУ, 2013. – 113 с.

4. Шиленков В. Г., Аров И. В., Тахтеев В. В., Козлова Н. И., Дубешко Л. Н., Стом Д. И., Тимофеев М. А. Учебная полевая практика по зоологии беспозвоночных. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2012 - 154 с.