Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Загальний план будови організму тварин

У тварин відомі такі типи симетрії:

• 1. Сферична, або шароподібна, що має велику кількість осей симетрії, які пересікаються в одній точці — центрі симетрії. Це колоніальні променевики.
• 2. Променева, або радіальна, що має ділянки тіла, які симетрично повторюються навколо головної осі. Це кишковопорожнинні тварини: гідри, медузи, коралові поліпи.
• 3. Двостороння, або білатеральна, при якій одна поздовжня площина ділить тіло на дві дзеркально подібні половини. Таку симетрію мають більшість тварин, починаючи з типу Плоскі черви.
• 4. Асиметрія — це відсутність вказаних типів симетрії. Її мають черевоногі молюски, раки-самітники.

Різні типи симетрії у тварин: 1 — радіально-променева; 2 — радіально-осьова; 3 — двостороння

Формування різних видів симетрії тіла пов’язане з певним типом живлення, характером руху тварини та середовищем існування. Сферичні та радіально-симетричні форми пов’язані із середовищем, однорідним за трьома вимірами, та з нерухомим і малорухомим способами життя або пасивним характером руху.

Двостороння симетрія виникла у зв’язку з активним направленим переміщенням по поверхні твердого субстрату чи водного середовища. У таких тварин виникла диференціація на спинну та черевну сторони, оскільки ці частини тіла потрапляють в різні умови відносно факторів середовища. Один кінець тіла стає переднім і до нього зміщуються ротовий отвір та органи чуття, оскільки цей кінець першим зустрічає джерела подразнення. Сюди ж переміщується і центр нервової системи — «мозок». Таким чином формується головний відділ тіла. Головна вісь тіла проходить від переднього полюса, де розміщений ротовий отвір, до заднього, де розміщений анальний отвір. Тому єдину площину симетрії можна провести вздовж головної осі тіла, яка поділяє його на ліву та праву половини.

Покриви тіла тварин (шкіра, або інтегумент) виконують захисну функцію, оберігають тіло від надмірної втрати вологи й допомагають регулювати температуру тіла. Крім того, у низки організмів вони слугують додатковим органом, який бере участь в обміні речовин (диханні та виділенні).

У безхребетних покриви тіла не досягають значного розвитку, будучи представлені ектодермою та її похідними. Ускладнення будови покривів у них помітне в напрямку розвитку миготливого епітелію в плоский епітелій, що відзначається в турбелярій та інших плоских червів, а також у круглих і кільчастих червів. Миготливий епітелій слугує примітивним органом руху, у той час як плоский цієї властивості позбавлений. У членистоногих поверхневий шар епітелію перетворюється на хітинізовану кутикулу, яка розвивається в панцир у ракоподібних. У молюсків поверхневий шар епітелію розвивається в раковину, що містить солі Кальцію. У тварин окремих груп (кільчаки, членистоногі та м’якуни) в епідермісі локалізовані одно- або багатоклітинні залози (слинні, павутинні, отруйні тощо).

Для покривів хребетних характерна двошаровість. Зовнішній шар (епідерміс) має ектодермальне походження. Він завжди багатошаровий. Нижній шар його протягом життя тварини залишається живим і діяльним, продукуючи нові шари клітин. Верхні шари епідермісу складені зазвичай пласкими клітинами, які в наземних хребетних роговіють, відмирають і постійно злущуються. Епідерміс дає початок роговим похідним шкіри: роговим лускам, пір’ю, волосяному покриву, кігтям, копитам, порожнистим рогам. В епідермісі розвиваються різноманітні шкірні залози.

Внутрішній волокнистий шар шкіри утворює основну частину шкіри й має значну міцність. У ньому розвиваються різноманітні скостеніння у вигляді луски риб, покривних кісток, що створюють так званий шкірний скелет (на відміну від хондрального скелета). За рахунок власної шкіри розвиваються також кісткові роги оленів. У нижній частині його накопичується підшкірний шар жиру.

Опорний апарат. Гідроскелет — система підтримки форми тіла й іноді руху, що базується на стисненні рідини у внутрішній порожнині шляхом скорочення м’язових волокон.

Гідростатичний скелет характерний для м’якотілих тварин (черви, актинії, медузи). Порожнинна рідина, укладена всередині м’язових стінок, чинить тиск на м’язи. У свою чергу, тиск цієї рідини протидіє йому, скорочення м’язів допомагає тварині підтримувати форму тіла.

Зовнішні тверді структури в деяких безхребетних (наприклад, комах) називають зовнішнім скелетом (екзоскелетом). Внутрішні тверді структури, які є у більшості хребетних, називають внутрішнім скелетом (ендоскелетом).

У більшості безхребетних скелет зовнішній, зазвичай у вигляді мушлі, черепашки або кутикули. Кутикулярний скелет характерний для багатьох червів і особливо для членистоногих, у яких він представлений хітиновим панцирем, що іноді просочений вапном. Колонії гідроїдних вдягнені загальною кістяковою оболонкою — перисарком. Масивний вапняний кістяк мадрепорових коралів, що утворюють основу коралових рифів тропічних морів, також зовнішній, хоча ектодерма, яка його утворює, складками вдається в тіло. Внутрішній скелет безхребетних у простих випадках (у губок) являє собою вапняні або кремінні голки — спікули.

Вапняний скелет голкошкірих залягає у сполучнотканинному шарі шкіри й утворюється мезодермою.

У головоногих молюсків є внутрішній хрящовий кістяк, що захищає мозок і очі. У мечохвостів є ендостерніт — справжній внутрішній скелет. У нижчих хордових (безчерепних) внутрішній скелет представлений хордою. У хребетних внутрішній скелет дуже складний і поділяється на скелет голови (череп), осьовий скелет тулуба (хорда, хребці й ребра) і скелет кінцівок; у круглоротих і деяких риб хорда зберігається все життя, але в більшості хребетних вона під час онтогенезу витісняється тілами хребців. Внутрішній скелет круглоротих і хрящових риб залишається хрящовим усе життя; у кісткових риб і наземних хребетних хрящ в онтогенезі майже повністю заміщується кістками, з яких формується майже весь скелет у кісткових риб, плазунів, птахів і ссавців. У хрящових риб внутрішній скелет доповнюється зовнішнім, що складається з плакоїдних лусок. У кісткових риб і наземних хребетних луски голови і передньої частини тулуба перетворюються на шкірні, або накладні, кістки черепа і плечового пояса. Шкірні кістки черепа зростаються із внутрішнім черепом і у вищих хребетних частково заміщують його. Залишки лускового покриву зберігаються на тілі безногих земноводних, а у вигляді так званих черевних ребер — у гатерій і крокодилів. Кісткові луски, або пластини, виникають у шкірі наземних хребетних і вторинно; вони добре розвинуті в крокодилів і декотрих ящірок, а в черепах і броненосців утворюють зовнішній кістковий панцир, який у черепах зростається із хребцями і ребрами.

Основна будова кістяка хребетних доволі консервативна, хоча адаптація організмів до існування в різноманітних умовах може супроводжуватись значною мінливістю скелета. Особливо це стосується скелетних кінцівок, які пристосовані до різних способів пересування (ходіння, бігу, стрибання, риття, лазіння, плавання, польоту тощо). При цьому кінцівки можуть зникнути зовсім (наприклад, у безногих земноводних, змій, передні — у китів), окремі їх кістки можуть зникати або зливатися із сусідніми і, навпаки, кількість їх може збільшуватись, утворюючи фаланги.

Порожнина тіла — це проміжок між стінкою тіла та черевом, у якому містяться внутрішні органи. У низькоорганізованих тришарових тварин ця порожнина є залишком порожнини бластули, а похідні мезодерми розвиваються всередині неї. Оскільки така порожнина виникла в онтогенезі вперше, вона отримала назву первинної. Єдиний тип тварин, у яких вона збереглась у дорослому стані, — це круглі черви.

Вищі тришарові тварини (кільчасті черви, молюски, хордові) мають вторинну порожнину тіла — целом. Вона завжди вистелена епітелієм мезодермального походження. Під час закладання целому в кільчастих червів мезодермальні клітини, які лежать у первинній порожнині, розтягуються й утворюють мезодермальний міхур, який, збільшуючись у розмірах, відтісняє первинну порожнину. Утворену всередині міхура порожнину називають вторинною, тому що в онтогенезі вона виникла після первинної.

Існують тварини, які не мають порожнини тіла. Це плоскі черви. У них проміжок між шкірно-м’язовим мішком та внутрішніми органами заповнений клітинами паренхіми. У тварин, які належать до типу Членистоногі, в ембріогенезі розвиваються зачатки вторинної порожнини. Але процес не доходить до утворення розвинутого целому, його зачатки зливаються з іще наявною в них первинною порожниною. Тому таку порожнину тіла називають змішаною.

Тварини дуже різноманітні за будовою: деякі складаються лише з однієї клітини, а інші — з безлічі клітин і багатьох органів. Та кожна тварина має тіло, відмежоване від довкілля покривами. Для вирішення певного життєвого завдання звичайно використовуються кілька взаємопов’язаних органів, які разом утворюють ту чи іншу систему органів. Наприклад, травна система ссавців має такі органи: рот, стравохід, шлунок, кишечник, травні залози. В організмі тварин діють системи органів: травна, транспортна, видільна, опорно-рухова, дихальна, репродуктивна тощо.

Орган у багатоклітинних тварин — це частина організму, яка виконує одну або кілька специфічних функцій (голова, серце, легені). Органи складаються з великої кількості клітин. Клітини, подібні за походженням, будовою та функціями, а також їх похідні утворюють тканини (епітеліальну, сполучну, м’язову, нервову).

В одноклітинних тварин органам відповідають органели — специфічні утвори, які виконують різноманітні життєві функції (ядро, скоротливі та травні вакуолі тощо).

Органи, що спільно виконують в організмі певні функції, утворюють систему органів.

Рух забезпечує опорно-рухова система. Її складають скелет і мускулатура. Живлення — травна система. Виділення — видільна. Газообмін у тварин забезпечують органи дихання, що утворюють дихальну систему. Кровообіг забезпечує кровоносна система. Нервову регуляцію життєвих функцій організму тварин забезпечує нервова система. З нервовою системою тісно взаємодіють різноманітні органи чуттів. Розмноження тварин забезпечує статева система.