Объясните в чем заключалось эволюционное преимущество появления полной межжелудочковой перегородки
Прогрессивные ароморфозы птиц: строение скелета, основные ароморфозы птиц и их характеристика
Что такое ароморфоз?
Ароморфоз — это изменение характерного для птиц строения, позволившее им перешагнуть на новый эволюционный уровень развития.
Прогрессивные ароморфозы птиц
Ароморфозы затрагивают все без исключения системы органов птиц — это позволяет им осваивать различные среды обитания, ранее для этого непригодные. В этом плане ароморфозы и идиоадаптация тесно связаны между собой.
Это, в том числе, привело к тому, что ни один живой организм кроме птиц не может передвигаться в воздухе, так как не приспособлен для этого.
Принято считать, что появление первых птиц связано с Юрским периодом мезозойской эры (ароморфозы мезозойской эры) — а это примерно 200 млн лет назад. Археоптерикс — переходная форма от пресмыкающихся к птицам: такие существа еще не могли летать, но могли планировать с ветки на ветку.
Строение скелета птиц
Отвечая на вопрос что такое ароморфозы, для начала стоит разобраться со строением скелета птиц.
Птицы как класс отличаются довольно сложным строением скелета. Он состоит из:
В свою очередь череп включает черепную коробку, глазницы, основу клюва (верхние и нижние челюсти).
Позвоночник состоит из 5 отделов:
Крестцовый и хвостовой отделы соединены неподвижно.
В отличие от них, грудная клетка птиц включает пять пар ребер, каждая из которых состоит из двух сочлененно подвижно частей. Снизу на грудине у птиц есть высокий гребень, называемый килем.
Основные ароморфозы птиц
Среди прочих выделяются основные ароморфозы птиц. Это:
Характеристика основных ароморфозов птиц и примеры ароморфозов
Перьевой покров
Перья — видоизмененная чешуя рептилий.
Тело птиц покрывают роговые наружные образования. Они состоят из полого стержня (нижняя часть — очин) и пушистого полотна, отростки которого прилегают один к одному с боковой стороны. Это так называемое опахало.
Есть несколько вариантов перьев:
Птицы неизбежно сталкиваются с линькой.
Линька — процесс смены птичьего оперения.
Благодаря линьке состав перьевого покрова регулярно обновляется, а это — гарантия постоянного и систематического выполнения его функций. Линька у птиц происходит по-разному: интенсивность и длительность этого процесса зависит от конкретного вида.
Разделение кругов кровообращения и 4 камеры сердца
У птиц есть полная межжелудочковая перегородка в сердце. Т. е, все желудочки полностью друг от друга изолированы. У птиц не происходит смешивание крови и формируется два круга кровообращения, которые происходят отдельно один от другого.
Все это приводит к более высокому и интенсивному уровню обмена веществ — так птицы приобрели теплокровность.
Гомойотермия — теплокровность птиц и других живых организмов, выражающаяся в поддержании постоянной температуры тела.
В этом, в частности, основное отличие ароморфозов птиц от ароморфозов земноводных и ароморфозов пресмыкающихся или насекомых.
Птицы легко осваивают среды обитания, в которых царят низкие температуры: их внутренняя температура тела не имеет зависимости от температуры окружающей среды. Она поддерживается самостоятельно на протяжении длительного периода времени.
Двойное дыхание и губчатые легкие
Легочные мешочки и воздухоносные полости, относящиеся к дыхательной системе птиц, позволяют осуществлять газообмен во время вдоха и во время выдоха. Это указывает не только на оригинальность дыхательного процесса, но и на его эффективность с точки зрения энергетических затрат.
Отметим, что дыхательная площадь легких у птиц больше ячеистых легких пресмыкающихся. Эффективный газообмен у птиц позволяет им экономить энергию.
Приведем примеры ароморфозов, которые не были упомянуты выше.
Превращение передних конечностей в крылья
Какие ароморфозы позволили птицам летать? Правильно: превращение передних конечностей в крылья. Благодаря им птицы освоили не только воздух, но и землю, и могут эффективно перемещаться в пространстве.
Высокий уровень развития ЦНС
Здесь важно учесть, что у птиц хорошо развились мозжечок и кора головного мозга. Мозжечок, в частности, отвечает за координацию движений и регуляцию положения тела в пространстве, в том числе — во время полета.
Все это позволяет говорить о том, что птицы — важное звено биогеоценоза. Они активно взаимодействуют с растениями, животными, принимают участие в круговороте веществ в природе. Птицы употребляют в пищу плоды и семена, тем самым распространяя их. Отдельные птицы участвуют в опылении растений. Многие птицы питаются насекомыми, уничтожая вредителей, а птицы-падальщики — настоящие санитары природы. Птицы, считающиеся хищными, могут влиять на численность популяции животных.
Сердце
II. ПРОГРЕССИВНОЕ УСЛОЖНЕНИЕ СЕРДЦА В ХОДЕ ИСТОРИЧЕСКОГО (ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОГО) РАЗВИТИЯ
Историческое возникновение и усложнение у животных сердца связано с развитием у них кровообращения в целом, так как сердце представляет по существу выделенный участок общего круга кровообращения, прогоняющий по нему кровь путем пульсации. Поэтому на начальных ступенях развития среди беспозвоночных под сердцем условно можно понимать еще внешне не обособленный, но уже выделяющийся благодаря пульсации участок самого главного сосуда.
Среди высших кольчатых червей подобные сократительные участки имеются в спинном сосуде при замкнутой кровеносной системе. У щетинконогих червей имеется один такой пульсирующий участок, обладающий более мощными стенками (Заленский).
Среди членистоногих у раков более сложно устроенное сердце при незамкнутой кровеносной системе. У низших раков оно представляет род вытянутой спинной трубки с боковыми входными отверстиями. У высших раков сердце укорочено. При сокращении кровь проталкивается в артериальные сосуды. Сердце выражено также у Cladocera, Decapoda и некоторых Ostracoda.
У моллюсков, также при незамкнутой кровеносной системе, имеется гораздо более сложно устроенное сердце (у Gastropoda). Оно состоит из предсердия, принимающего сосуд и несущего кровь от жабер, и более мощного желудочка, направляющего кровь, обычно через один выходящий сосуд по телу. У двужаберных головоногих моллюсков, кроме сердца, имеются еще особые пульсирующие участки сосудистой системы при жабрах, так называемые «жаберные сердца».
Среди личиночно-хордовых, или оболочников, у асцидий и особенно у сальп, сердце хорошо выражено при незамкнутой сосудистой системе. Оно представляет собою простой мускульный мешок, принимающий и отдающий по одному сосуду. У асцидий сердце, сокращаясь, проталкивает кровь то в одном, то в другом направлениях. У хордовых, именно у ланцетника, при замкнутой кровеносной системе специально выделенного сердца как такового еще нет. Его роль выполняет пульсирующий участок брюшного главного сосуда, расположенный под жаберным отделом кишечника, так называемое «трубковидное сердце». Таким образом, имеется перемещение источника движения крови со спинной стороны на брюшную, т. е. обычное место расположения сердца всех позвоночных.
Истинное сердце следует различать, начиная с низших позвоночных, а именно — круглоротых (рис. 53). Оно уже ясно выделено от сосудистой трубки и представляет специальный орган, являющийся единственным энергичным источником кровообращения по сложной, замкнутой, сосудистой системе. Таким образом, сердце представляет собой вновь образованный специальный орган, дифференцированный из наиболее важного брюшного пульсирующего участка главного сосуда.
У круглоротых сердце венозное или жаберное, гонит венозную кровь к жабрам. Оно состоит из двух основных мускульных отделов: предсердия и желудочка; околосердечная полость не замкнута. Приблизительно такое строение имеет сердце у миног, У них к предсердию присоединяется еще начальный отдел, представляющий светвление вен, который можно рассматривать как венозный синус.
У собственно рыб, начиная с хрящевых, к предсердию и желудочку по их концам присоединяются еще два отдела: начальный — венозная пазуха, или синус, и конечный — артериальный конус, в виде мускулистой трубки (рис. 54). Последний у костистых рыб заменяется на артериальную луковицу. Все четыре первичных отдела сердца: 1) венозный синус, 2) предсердие, 3) желудочек и 4) артериальный конус, самостоятельно пульсируют. Некоторые авторы отождествляют понятия артериального конуса и сердечной луковицы, что является неверным. Они-последовательно сообщаются друг с другом посредством суженых отверстий, в которых расположены клапаны, позволяющие крови протекать в определенном направлении. Венозный синус от предсердия отделяет пара синусных клапанов между предсердием и желудочком имеется пара перепончатых— предсердно-желудочных клапанов: количество их может колебаться от одного у акулы до шести у электрического ската. Артериальный конус селяхий и ганоидов содержит несколько поперечных рядов карманообразных клапанов (до восьми и даже более), причем наиболее отдаленный ряд лучше выражен. У костистых рыб, в связи с атрофией артериального конуса между желудочком и вновь возникшей за счет артериального ствола артериальной луковицей, остаются только два, а в большинстве случаев один ряд клапанов.
У двоякодышащих рыб в связи с возможностью появления воздушного дыхания (первичные легкие) появляются первые признаки частичного деления сердца с его конечных участков. В предсердии имеется неполная продырявленная перегородка и венозный синус открывается уже в его правую половину, первичная легочная вена открывается в левую. Из 8 поперечных рядов карманообразных клапанов в артериальном конусе клапаны 6 задних рядов соприкасаются между собою по средней брюшной линии, как бы образуя продольно «спиральную складку», благодаря спиральному скручиванию самого конуса. У двулегочных к этой нижней складке присоединяется еще верхняя, которая, срастаясь впереди, совершенно разделяет спинную и брюшную половины конуса. Синусные клапаны обычны, но предсердно-желудочковые отсутствуют (возможно заменяются мускульными разращениями свободной части перегородки предсердий). Таким образом, жаберное, венозное, сердце рыб сменилось у двоякодышащих на жаберно-легочное, смешанное, сердце, частично разделенное на две половины. Сердце у рыб лежит в поджаберной области, позади головы.
Пара клапанов при устье венозного синуса сохранена, а сам он уже несколько втянут в предсердие. В предсердно-желудочковом отверстии имеется 2 карманообразных клапана (передний и задний). Иногда у некоторых добавляется еще 2 малых клапана. Они находятся в мышечной связи с желудочками. Начало и конец артериального конуса несут по одному поперечному ряду маленьких клапанов (3 полулунных в каждом) 2. Полость желудочка у амфибий очень богата мышечными перекладинами, способствующими при сокращении функциональному разобщению в нем артериальной и венозной крови.
Таким образом, сердце амфибий — трехкамерное легочное. Оно уже сместилось в полость тела.
У рептилий сердце почти полностью разделено на две половины: левую — артериальную и правую — венозную, однако сообщение между ними еще имеется. К полной перегородке предсердий добавляется неполная перегородка желудочков, которая поднимается от верхушки сердца к его основанию, навстречу первой. Однако она не доходит до нее, оставляя значительное, в 1—3 см, межжелудочковое отверстие. У ящериц, змей и черепах эта перегородка развита слабо. У крокодилов она полностью разделяет желудочек; сердце у них уже четырех-камерное. При сокращении сообщение между желудочками почти совершенно исчезает.
Перегородка предсердий, разделяя собою предсердно-желудочковое отверстие, несет на своем свободном конце по одному перепончатому кармаиовидному клапану, смотрящему в полость желудочка. Считают, что каждый из этих клапанов имеет двойное происхождение, в результате разделения бывшей одной пары клапаноп амфибии перегородкой предсердий поперек и последующего слияния половинок в один новый клапан; у черепах заметны следы слияния (Шимкевич, 1922).
У птиц сердце полностью четырехкамерное, так как перегородка в желудочках совершенно их разделяет и сливается с таковой предсердий; межжелудочковое отверстие исчезает (рис. 57).
Венозный синус втянут в правое предсердие, но отделен от него клапанами. Характер образования этих клапанов, а также способ впадения вен в правое предсердие у птиц еще нуждаются в уточнении. У бескилевых птиц (страусовые, нанду, казуаровые) вены при впадении в правое предсердие сливаются в общий синус, который отделен двумя мощными мышечными клапанами. Устье левой передней полой вены и устье дравой передней содержат собственные перепончатые створки. У воробьиных, голубиных и куриных левая передняя полая вена образует свой синус (Дементьев, 1940). У высших, килевых, птиц устья вен, особенно каудальной полой вены (с обеих сторон), снабжены перепончатыми клапанами. В левое предсердие общим устьем впадают 2 легочные вены, которые спереди синусообразно отделены мышечной пластинкой от остальной части. Она очень велика у бескилевых, но может быть перепончатой и играть роль клапана.
В щелевидном правом предсердно-желудочковом отверстии имеется вновь образованная пристеночная мускульная заслонка. Перепончатый клапан редуцирован, хотя и закладывается у зародыша. В левом отверстии налицо дифференцированный створчатый клапан с сухожильными нитями, состоящий обычно из 3, иногда из 2 створок (может быть и 4), при наличии 3 сосковидных мускулов. Из них пристеночные нового происхождения. Устье правой аорты в левом желудочке и устье легочной артерии — в правом., прикрываются 3 полулунными кармашковыми клапанами. Полость желудочков свободна от мышечных трабекул и увеличена.
Стенки левого желудочка весьма мощные, правого же в 3—4 раза тоньше и почти полностью охватывают левый желудочек. Ушки слабы и внешне не выражены. Продольные борозды отсутствуют (рис. 58).
В эмбриональный период развития перегородка предсердий у птиц имеет вторичные мелкие прободения для прохождения крови из правого предсердия в левое. Они зарастают после вылупления из яйца на 1—2 неделе. Также имеются парные артериальные протоки, соединяющие легочную артерию каждой стороны с корнем аорты. При первых дыханиях протоки сжимаются, а затем зарастают и редуцируются.
Таким образом, сердце у птиц довольно специализированное.
У млекопитающих, особенно плацентарных, сердце достигает своего наивысшего развития. Специфическими преобразованиями в сердце млекопитающих являются следующие.
1. Полное разделение сердца на две половины и образование монолитного четырехкамерного сердца. Одновременное нагнетание сердцем крови параллельно в системный круг и в дыхательный позволяет ему рационально использовать свою энергию.
3. Сильное втягивание в левое предсердие устья легочной вены, в результате чего в конечном счете формируются 4 самостоятельных устья вен.
4. Развитие в обоих предсердиях специальных передних выростов — ушков.
5. Развитие в предсердно-желудочковых отверстиях перепончатых створчатых клапанов: в правом—трехстворчатого, в левом — двустворчатого, с дифференцировкой сухожильных нитей и сосковидных мышц. Пристеночные створки вновь образованы, т. е. вторичны (начиная с птиц), а на перегородке первичны.
6. Полное втягивание в состав желудочков разделенного вдоль артериального конуса с образованием левой дуги аорты и единой легочной артерии. В их устьях формируются по 3 полулунных (кармашковых) клапана.
7. Формирование в период эмбрионального развития в перегородке предсердий специального овального отверстия с клапаном, а также особых вспомогательных образований (лимбуса, или клапана каудальной полой вены), служащих для целей эмбрионального кро-ветока в сердце — минование бездействующего в это время легочного круга кровообращения. Имеет место развитие левостороннего артериального, или боталлова, протока, связывающего легочную артерию с аортой. После рождения наблюдаются их сложные преобразования.
Наиболее сложного строения достигает сердце приматов, особенно человека (рис. 59). У неплацентарных же сердце устроено наиболее примитивно и нередко несет много черт, переходных от нижестоящего сердца рептилий и птиц.
Важно отметить, что структурные преобразования сердца шли одновременно с его функциональной перестройкой, а иногда последняя даже опережала их.
Развитие сердца как специального мускульного органа в ходе эволюции следует рассматривать как прогрессивное наслоение и развитие мускульной оболочки в виде манжета на первичном трубкообразном пульсирующем сосуде.
По мере усложнений образования отдельных камер, сердце принуждено было изменить свою продольно-вытянутую форму на более сложную — искривленную, придающую ему в целом компактный, обтекаемый вид. Сердце как непрерывно подвижный, пульсирующий орган заключен у более высоко организованных животных в специальную серозную сумку. Меняется и само положение сердца. Из жаберной области, позади головы, где оно находится у рыб, сердце опускается в грудную клетку. С возникновением диафрагмы у млекопитающих сердце располагается в сложных топографических отношениях с ней и с легкими.
Объясните в чем заключалось эволюционное преимущество появления полной межжелудочковой перегородки
Разделение атриовентрикулярного канала происходит у эмбрионов длиной 10 мм. У эмбрионов длиной около 16—17 мм межжелудочковая перегородка отделяет правый и левый желудочек друг от друга.
После окончательного сформирования этих перегородок иногда могут иметь место нарушения поступления крови в желудочки в тех случаях, когда поступление крови в предсердия оказывается несбалансированным. Этот вопрос имеет не только теоретическое значение, так как при нарушениях развития, выражающихся в преждевременном закрытии или очень сильном сужении межпредсердного отверстия сердца зародыша, возникает серьезная аномалия левой половины сердца.
Почти одновременно с появлением вторичного межпредсердного отверстия в первичной перегородке (septum primum) начинает образовываться другая перегородка. Так же как и septum primum, septum secundum имеет форму полумесяца, но открытая часть полумесяца направлена более дорзально, к месту впадения синуса, а не к атриовентрикулярному каналу, как у septum primum.
В реконструкциях развивающегося сердца можно видеть, что septum secundum лежит немного правее septum primum. По мере роста septum secundum ее вогнутый край все дальше «врезается» в предсердную полость; но septum secundum не становится сплошной перегородкой. Рост ее постепенно прекращается и остается характерное отверстие, которое известно под названием овального отверстия (foramen ovale).
Таким образом, край septum secundum составляет то образование, которое в анатомии называется limbus, или annulus fossae ovalis.
Отношение septum primum к овальному отверстию, существующему в septum secundum, имеет жизненно важное значение. Вторичное отверстие в septum primum образуется так близко к верхней стенке предсердия, что нерезорбировавшаяся нижняя часть septum primum служит в качестве свободной клапанной створки (со стороны левого предсердия) овального отверстия septum secundum.
Эта створка действует как односторонний клапан, позволяющий течь крови в левое предсердие из правого, но не допускающий движения крови в обратном направлении. В совершенно сформированном сердце зародыша этот клапан известен под названием клапана овального отверстия (valvula foraminis ovalis); значительно реже применяется его эмбриологическое название septum primum.
Разделение первичного желудочка на правую и левую полости начинается приблизительно одновременно с появлением первой межпредсердной перегородки. В начале второго месяца развития первичная мышечная часть межжелудочковой перегородки появляется на вершине петли желудочка и растет по направлению к подушкам атриовентрикулярного канала.
В течение некоторого времени между полукруглым краем межжелудочковой перегородки и основанием перегородки атриовентрикулярного канала сохраняется межжелудочковое отверстие. Первичная меж желудочковая перегородка быстро растет,вследствие чего размер межжелудочкового отверстия значительно уменьшается. Окончательное закрытие межжелудочкового отверстия происходит, однако, не вследствие продолжающегося роста основной мышечной части перегородки, а с помощью массы соединительной ткани.
Последняя формируется частью из соединительнотканного края самой межжелудочковой перегородки, частью из основания эндокардиальных подушек, образующих перегородку атриовентрикулярного канала, и, наконец, частью из складок конуса.
— Вернуться в оглавление раздела «Акушерство.»
Сборник заданий для подготовки к ЕГЭ
Продолжение. См. № 2, 3, 4, 5, 6, 7/2009
12. Почему появление хорды и позвоночника у животных считается ароморфозом? |
Для ответа на этот и похожий вопросы нужно точно знать определение ароморфоза и понимать биологический смысл этого явления.
Элементы правильного ответа
1. Хорда (и впоследствии позвоночник) – это основа внутреннего скелета животных.
2. Возникновение внутреннего скелета позволило создать новый тип опоры тела и новый способ прикрепления мышц.
3. Появление внутреннего скелета обеспечило хордовым увеличение размеров тела, высокую дифференциацию его отделов и, прежде всего, опорно-двигательной системы.
4. В результате указанных изменений хордовые оказались на значительно более высоком уровне организации, чем беспозвоночные животные. Поэтому их появление можно считать результатом ароморфоза.
• Каким образом развитие нервной системы хордовых повлияло на их строение и поведение?
• В чем заключается усложнение строения кровеносной системы позвоночных животных?
13. Почему некоторые рыбы погибают после нереста? |
Элементы правильного ответа
1. Многие виды рыб по пути к местам нереста не питаются и истощаются.
2. Икрометание требует больших затрат энергии.
3. Истощенные, обессиленные самки (например, кеты) погибают.
4. Некоторые виды рыб нерестятся вообще один раз в жизни.
• Приведите примеры существования заботы о потомстве у рыб.
• Почему некоторые рыбы откладывают до нескольких миллионов икринок?
14. У каких позвоночных животных появились суставы и как это повысило уровень их организации? |
Элементы правильного ответа
1. Суставы появились у земноводных.
2. Сустав – это система рычагов, позволяющая активно передвигаться как в воде, так и по суше.
• Какие приспособления к жизни на суше появились у земноводных?
• Какие преимущества дает земноводным развитие потомства с превращением?
15. Сравните кровеносную систему рыб и земноводных. Какие выводы можно сделать на основе этого сравнения? |
Элементы правильного ответа
1. У рыб двухкамерное сердце и один круг кровообращения.
2. У земноводных трехкамерное сердце и два круга кровообращения.
3. В сердце земноводных частично смешанная кровь, а в сердце рыб венозная кровь.
4. Второй (легочный) круг кровообращения вместе с развитием легких обеспечил земноводным возможность жизни на суше.
• Сравните строение скелета рыб и земноводных и сделайте выводы из этого сравнения.
• Каковы особенности дыхания земноводных по сравнению с рыбами?
• Как происходит размножение и развитие земноводных?
16. Какие эволюционные изменения в системе дыхания пресмыкающихся позволили им стать первыми настоящими наземными позвоночными животными? |
Элементы правильного ответа
1. Формирование ячеистых легких с большой рабочей поверхностью.
2. Образование диафрагмы, разделяющей грудную и брюшную полости.
• Какие эволюционные изменения в скелете пресмыкающихся помогли им завоевать сушу?
• Какие эволюционные изменения позволили пресмыкающимся размножаться на суше?
17. Докажите, что органы кровообращения пресмыкающихся соответствуют условиям их наземного существования. |
Элементы правильного ответа
1. Сердце разделено частичной перегородкой, что способствует большему разделению крови.
2. От левой части желудочка артериальная кровь идет к мозгу, и он лучше снабжается кислородом.
3. Хорошее снабжение мозга кислородом необходимо для повышения скорости реакций, что очень существенно для жизни на суше.
18. Какие особенности строения нервной системы обеспечили более разнообразное поведение птиц по сравнению с рептилиями? |
Элементы правильного ответа
1. Развитие коры головного мозга и значительное, по сравнению с рептилиями, увеличение больших полушарий.
2. Развитие мозжечка обусловило хорошую координацию в пространстве.
• Чем объясняется тот факт, что у птиц не встречаются виды с недоразвитыми глазами?
• У большинства птиц обоняние развито слабо, а вот у грифов и киви хорошо. С чем это связано?
19. Почему полное разделение кругов кровообращения и возникновение теплокровности считается ароморфозами? |
Элементы правильного ответа
1. Полное разделение кругов кровообращения позволило разделить кровь на венозную и артериальную. Это привело к повышению интенсивности обмена веществ и теплокровности.
2. Возникновение теплокровности обеспечило приспособленность животных к самым разнообразным климатическим условиям среды, позволило занять разные среды обитания.
• Каковы преимущества четырехкамерного сердца перед трехкамерным?
• Каковы преимущества теплокровности перед холоднокровностью?
20. Какие прогрессивные черты по сравнению с птицами появились у млекопитающих? |
Элементы правильного ответа
1. У млекопитающих сформировалась кора головного мозга из тел нейронов – серого вещества мозга.
2. Млекопитающие – живородящие животные, вскармливающие своих детенышей грудным молоком.
3. У млекопитающих появился кожный волосяной покров с его производными.
• Какие особенности строения кожного покрова млекопитающих обеспечивают его функции?
• У какого из двух животных зависимость температуры тела от температуры окружающей среды выше: у обыкновенной полевки или собаки? Ответ обоснуйте.
21. Докажите, что утконос и ехидна по уровню организации ниже, чем настоящие звери. |
Элементы правильного ответа
1. Утконос – яйцекладущее млекопитающее животное, у которого терморегуляционные функции развиты хуже, чем у настоящих зверей. Есть роговой клюв и клоака.
2. Ехидна – яйцекладущее сумчатое животное, у которого терморегуляционные функции развиты хуже, чем у настоящих зверей. Есть роговой клюв и клоака.
3. Нервная система более примитивна, чем у настоящих зверей.
• Почему кенгуру относят к настоящим зверям, а ехидну к первозверям?
• Докажите, что первозвери – это млекопитающие животные.
Вопросы уровня С2
Умение работать с текстом и рисунком
1. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. В богатых перегноем почвах живет один из представителей класса кольчатых червей – дождевой червь. 2. Он относится к типу Малощетинковые черви. 3. Питается дождевой червь растительным опадом, заглатывая его вместе с почвой. 4. Кровеносная система у дождевых червей незамкнутая. 5. Роль сердец выполняют кольцевые кровеносные сосуды. 6. Газообмен происходит в подкожных капиллярах. 7. Дождевые черви гермафродиты.
Элементы правильного ответа
Ошибки допущены в предложениях 1, 2, 4.
В предложении 1: Кольчатые черви – это тип животных.
В предложении 2: Малощетинковые черви – класс животных.
В предложении 4: кровеносная система у кольчатых червей замкнутая.
2. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. У двустворчатых моллюсков тело заключено в раковину, образованную двумя створками. 2. При раскрытии раковины можно увидеть голову и ногу. 3. Представителями двустворчатых моллюсков являются беззубки, мидии, прудовики. 4. Тип питания двустворчатых – фильтрация. 5. Вода проходит через сифоны – вводной и выводной. 6. Дышит двустворчатый моллюск всем телом, поглощая растворенный в воде кислород.
В этом и в ряде следующих заданий элементы правильного ответа будут только подсказываться, но не даваться полностью. Ваша задача – объяснить допущенные ошибки самостоятельно.
Элементы правильного ответа
Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 6.
В предложении 2 ошибочно назван элемент строения моллюска.
В предложении 3 неверно указан один из представителей двустворчатых.
В предложении 6 допущена ошибка в описании дыхания моллюска.
3. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. Появлению первых представителей типа Плоские черви предшествовало появление ряда крупных ароморфозов. 2. Возникли многоклеточность и двуслойное строение тела – основа для формирования многих органов и систем органов. 3. У червей появилась лучевая симметрия тела, обеспечивающая свободное плавание в воде. 4. Ориентации в пространстве способствовало возникновение органов чувств и диффузной нервной системы. 5. Появились пищеварительная и выделительная системы. 6. Сформировались постоянные половые железы, которые обусловили наиболее эффективные формы полового размножения.
Элементы правильного ответа
Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 4.
В предложении 2 неверно указано количество слоев тела.
В предложении 3 неверно указан тип симметрии тела.
В предложении 4 неверно указан тип нервной системы.
4. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. Возникновению кольчатых червей предшествовал ряд идиоадаптаций. 2. Важнейшим изменением, обусловившим расцвет кольчецов, стало появление первичной полости тела. 3. Появление кровеносной и дыхательной (у многощетинковых) систем существенно повысило интенсивность обмена веществ. 4. Кровеносная система кольчатых червей незамкнутая. 5. Дыхательная система многощетинковых представлена жабрами. 6. К типу Кольчатые черви относятся Многощетинковые, Малощетинковые, Пиявки и некоторые другие классы.
Элементы правильного ответа
Ошибки допущены в предложениях 1, 2, 4.
В предложении 1 неверно указано направление эволюционного процесса.
В предложении 2 неверно указана полость тела, возникшая у кольчатых червей.
В предложении 4 неверно указан тип кровеносной системы.
5. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. К членистоногим животным относятся водные формы, обладающие членистыми конечностями и сегментированным телом. 2. Появление членистых конечностей обеспечило высокую двигательную активность членистоногих. 3. Появление внутреннего скелета способствовало прикреплению мышц. 4. Пищеварительная система получила дальнейшее прогрессивное развитие – появились печень и слюнные железы. 5. Общими признаками всех членистоногих являются: сегментированное тело, замкнутая кровеносная система, членистые конечности. 6. Тип насчитывает три класса: Ракообразные, Паукообразные и Насекомые (многоножки в школе не изучаются).
Элементы правильного ответа
Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 5.
В предложении 1 неверно указана среда обитания членистоногих.
В предложении 3 неверно указан тип скелета членистоногих.
В предложении 5 неверно указан тип кровеносной системы.
Задания в рисунках
Отвечая на вопросы к рисункам, нужно извлекать максимум информации из представленного изображения.
1. Что общего между показанными на рисунке организмами и чем они различаются? |
Элементы правильного ответа
1. Нужно назвать изображенных животных.
2. В качестве сходства нужно указать подцарство, к которому принадлежат эти животные, среду обитания, особенности строения.
3. В качестве различий между изображенными животными нужно указать разное систематическое положение (класс и тип, способы питания, которыми они отличаются, и основные различия в строении).
2. К какому типу животных принадлежит организм, клеточное строение которого показано на рисунке? Докажите свой ответ. |
Элементы правильного ответа
1. Нужно назвать тип животных, к которым принадлежат организмы с показанным строением тела (Кишечнополостные).
2. Нужно указать количество слоев тела и назвать их (два слоя – эктодерма и энтодерма).
3. Нужно назвать основные представленные на рисунке клетки и указать их положение (кожно-мускульные, нервные, стрекательные, пищеварительно-мускульные, железистые и половые клетки).
Отвечая на вопрос, вы можете обозначить цифрами каждую из названных структур.
3. Нервные системы каких животных показаны на рисунке? Чем они отличаются друг от друга. |
Элементы правильного ответа
1. На рисунках показаны нервные системы плоских червей (планарии) и кишечнополостных (гидры).
2. У плоских червей от головного нервного узла отходят два нервных ствола, соединенные нервами.
3. У гидры диффузная нервная система.
4. На рисунке показан круглый червь – ришта и его промежуточный хозяин – рачок циклоп. Червь ришта был распространен в арыках Средней Азии. Самка ришты паразитирует в соединительной ткани человека, образуя подкожные нарывы. После вскрытия нарыва из него выходит множество личинок. Каким образом человек может заразиться риштой? Предложите меры борьбы с риштой. |
Элементы правильного ответа
1. Личинки попадают в воду, где их проглатывают циклопы.
2. Человек может заразиться, если выпьет сырой воды, содержащей зараженных циклопов.
3. Меры борьбы – очистка водоема, фильтрация и кипячение воды, прокладка водопроводов.
(Могут быть предложены и такие методы борьбы с риштой, как уничтожение больных собак, учет заболевших и их лечение, запуск в водоемы рыб, питающихся циклопами).
5. На рисунке показан жизненный цикл бабочки озимая совка. Объясните рисунок. |
Ответ на этот и подобные вопросы требует достаточно подробного объяснения рисунка.
Элементы правильного ответа
В данном случае следует указать:
1) тип развития насекомого;
2) названия стадий развития бабочки;
3) среды обитания этих стадий;
4) особенности жизнедеятельности стадий 2 и 4;
5) приспособления к выживанию на разных стадиях развития.
6. Кто лишний на этом рисунке? Ответ обоснуйте. |
При ответах на подобные вопросы нужно внимательно рассмотреть рисунок и исключить одного из изображенных представителей, руководствуясь определенными основаниями. При ответе на этот вопрос могут быть два основания для классификации. Первое показано. Найдите второе.
Элементы правильного ответа
1. Лишний – кузнечик.
2. Кузнечик относится к насекомым, развивающимся с неполным превращением.
3. Остальные насекомые, показанные на рисунке, развиваются с полным превращением.
7. Обозначьте на рисунке отделы тела ланцетника. |
Элементы правильного ответа
1. Нервная трубка.
2. Хорда.
3. Пищеварительная трубка (кишка).
4. Ротовое отверстие.
5. Жаберные щели.
6. Анальное отверстие.
8. Назовите рыбу, изображенную на рисунке. Объясните, чем она интересна. |
Элементы правильного ответа
1. Это кистеперая рыба – латимерия, или целакант.
2. Ученые предполагают, что от древних кистеперых рыб произошли земноводные.
3. На происхождение земноводных от кистеперых рыб указывают такие признаки, как сходство в строении плавников латимерии с пятипалой конечностью земноводных, зачатки легких.
9. Сравните головной мозг рыб и земноводных, отметив различия в их строении. Объясните найденные различия. |
Головной мозг рыбы
Головной мозг лягушки
Элементы правильного ответа
1. Большие полушария головного мозга у земноводных развиты лучше, чем у рыб.
2. Мозжечок у земноводных развит хуже, чем у рыб.
3. Различия объясняются особенностями развития, поведения и средой обитания.
Отвечая на этот вопрос можно добавить, что у земноводных передний мозг разделен на две части, что малые размеры мозжечка связаны с тем, что движения земноводных однообразны и достаточно просты. Хорошо у земноводных, по сравнению с рыбами, развиты органы чувств: зрение, обоняние, слух.
10. К каким отрядам относятся изображенные животные? Какие особенности строения и жизнедеятельности пресмыкающихся позволили им распространиться на суше? |
Элементы правильного ответа
1. Нужно назвать отряды, к которым принадлежат изображенные животные.
2. Нужно перечислить приспособления пресмыкающихся к жизни на суше: особенности строения, жизнедеятельности и развития.
Отвечая на этот вопрос, нужно вспомнить об отряде клювоголовых (2). Остальные животные узнаются достаточно легко. Говоря о приспособлениях к жизни на суше, следует отметить особенности строения скелета, кровеносной и нервной систем органов, кожных покровов, строения яйца. В зависимости от уровня ваших знаний вы можете назвать еще ряд особенностей, удовлетворяющих условию вопроса. Например, можно сказать о дифференциации дыхательных путей, о легочном дыхании, о впервые появившейся коре головного мозга и т.д.
Вопросы уровня С3
Обобщение и применение знаний о многообразии организмов
1. В чем заключается сходство и различие яйцеклеток и сперматозоидов у животных? |
При ответе на этот вопрос необходимо отметить черты строения названных клеток, особенности их функций и биологическое значение.
Элементы правильного ответа
1. Яйцеклетки и сперматозоиды – это половые клетки животных, или женские и мужские гаметы соответственно.
2. Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом и несут наследственную информацию, полученную от одного из родителей.
3. Сперматозоид – подвижная мужская гамета, имеющая головку и хвостик.
4. Яйцеклетка – неподвижная женская гамета, содержащая запас питательных веществ для развития зародыша.
• Каковы функции половых клеток животных?
• Чем спора отличается от гаметы?
2. Чем объясняется периодичность приступов малярии? |
Элементы правильного ответа
1. Малярийные паразиты выходят в кровяное русло человека через определенные промежутки времени.
2. Выход паразитов в кровь сопровождается разрушением эритроцитов.
3. Продукты жизнедеятельности паразита попадают в кровь человека, что вызывает лихорадку, подъем температуры, т.е. приступ малярии.
• Почему простейшие практически не изменились за многие миллионы лет своего существования?
• Какие особенности строения и жизнедеятельности простейших обеспечили им приспособленность к паразитическому образу жизни?
3. Какие доказательства можно привести в пользу происхождения кишечнополостных животных от простейших? |
Элементы правильного ответа
1. У кишечнополостных животных существует специализация клеток, но нет систем органов, кроме нервной.
2. Специализированные клетки по форме напоминают разных простейших – жгутиковых, амеб и др.
3. Развиваются из одной клетки бесполым или половым способом.
4. Какими ароморфозами сопровождалось появление кишечнополостных животных? |
Элементы правильного ответа
1. Возникновение многоклеточности.
2. Возникновение двух зародышевых листков.
3. Дифференциация клеток.
4. Возникновение кишечной полости.
5. Появление диффузной нервной системы.
• Опишите особенности пищеварения у гидры.
• В чем заключается дифференциация и специализация клеток у кишечнополостных животных?
5. Дайте характеристику типа Кишечнополостные. |
Дать характеристику типа животных – это значит назвать основные особенности строения и жизнедеятельности его представителей, отметить их значение в природе и жизни человека, назвать, если требуется, систематические группы, входящие в данный тип.
Элементы правильного ответа
1. Кишечнополостные – водные двуслойные животные с радиальной симметрией тела.
2. Все кишечнополостные имеют стрекательные клетки.
3. В типе насчитывается три класса: Гидроидные, Сцифоидные медузы и Коралловые полипы.
4. Кишечнополостные – хищники. Переваривание пищи происходит как в кишечной полости, так и внутри пищеварительно-мускульных клеток.
5. Размножение кишечнополостных происходит как бесполым, так и половым путем.