§ 32. ПОКРИВИ ТІЛА ТВАРИН, ЇХ РІЗНОМАНІТНІСТЬ ТА ФУНКЦІЇ. ЗАХИСТ. ПРИСТОСУВАННЯ ДО АКТИВНОГО ЗАХИСТУ І НАПАДУ

Завдяки покривам, які складаються з епітеліальних тканин, організм будь-якої тварини взаємодіє із навколишнім середовищем, сприяють збереженню води в організмі, беруть участь у процесах дихання, живлення, виділення та регуляції температури тіла.

ЕВОЛЮЦІЯ ПОКРИВІВ У ТВАРИН

Безхребетні тварини (покриви тіла складаються із зовнішнього шару клітин, який переходить в шар м'язів, утворені одношаровим епітелієм та структурами, які сформовані завдяки виділенням шкірних залоз (кутикулою, зовнішнім скелетом, мушлею). Тісний зв'язок покривів тіла з опорно-руховою системою притаманний усім тваринам, які мають зовнішній скелет.

У хребетних покриви мають складнішу будову й представлені шкірою, яка складається з епідермісу та власне шкіри (дерма). Досить часто функції шкіри урізноманітнюються за допомогою похідних шкіри, якими є рогові чи кісткові утвори (луска, пір'я, волосся, кігті, копита, роги) та шкірні залози (слизові, слізні, отруйні, сольові, потові, пахучі, молочні).

Еволюція покривів тварин проходила за такими напрямками: 

1) від одношарового до багатошарового епітелію;

2) від одношарового захисного епітелію до багатофункціональної шкіри з двох шарів: епідермісу й дерми.

ПРИСТОСУВАННЯ, або адаптації - розвиток будь-якої ознаки на впливи умов середовища, що сприяє виживанню виду та його розмноженню. Розрізняють морфологічні (за формою та зовнішньою будовою), фізіологічні (за внутрішніми функціями), етологічні (за поведінкою). Основними шляхами пристосування тварин є пасивний, активний та уникнення несприятливих умов середовища (наприклад, міграції чи кочування).

Видозміни покривів тіла можуть використовуватись як органи пересування (копита), а також як засоби пасивного (захисне забарвлення) і активного захисту (отруйні залози, шипи, кігті, роги, голки).

Захисне забарвлення буває: 

- маскуючим (у риб верх темний, низ світлий; здатні змінювати забарвлення чи малюнок головоногі молюски, камбала, хамелеони);  

- попереджуючим (яскраве забарвлення метелика, бджоли);

або відлякуючим (яскраві блакитні плями на тілі і сині отруйні шипи на хвості у ската-хвостокола).

1. Які функції покривів тіла тварин ви знаєте?

Покриви тіла у різних тварин різноманітні за будовою, проте виконують схожі функції:

- захищають внутрішні органи від механічних, хімічних та фізичних чинників (пошкоджень, несприятливої температури середовища, сонячних променів, вологи);

- запобігають втратам води (вкриваються водонепроникною плівкою, звужуються пори); 

- допомагають регулювати температуру тіла; 

- беруть участь в обміні речовин (газообмін, живлення та виділення);

- допомагають маскуватися, нападати або відлякувати ворогів.

Захист. Покриви захищають тіло від зовнішніх пошкоджень, впливу температури, висушування, проникнення мікробів та паразитів.

Напад. Жалкі клітини покривів, кігті хижих птахів і ссавців є знаряддями під час полювання й забезпечення їхнього живлення.

Опора й рух. Покриви надають тілу певної форму, утримують внутрішні органи, утворюють плавальні перетинки між пальцями ніг, шкірні перетинки між кінцівками в кажанів тощо.

Дихання. У кишковопорожнинних, плоских червів, риб, амфібій через поверхню тіла відбувається газообмін.

Виділення речовин. Через покриви разом із слизом, потом можуть видалятися вуглекислий газ. надлишок солей.

Теплорегуляція. Нагрівання тіла чи віддача тепла здійснюється через покриви (наприклад, через великі вуха в слонів відбувається посилена тепловіддача).

Секреція речовин. У покривах багатьох тварин є шкірні залози, що виділяють речовини для позначення території, визначення особин свого виду, захисту від паразитів і ворогів.

Подразливість. Покриви містять чутливі клітини - рецептори (сприймають світло, дотик, сольовий склад води) та органи чуттів (наприклад, бічна лінія риб).

Запасання речовин. У підшкірній клітковині плазунів, ссавців відкладаються про запас жири, під шкірою жаб запасається вода.

Отже, покриви є важливими багатофункціональними утворами, з якими пов'язані майже всі процеси життєдіяльності тварин.

2. У яких тварин покриви тіла виконують функцію живлення? Які особливості будови цих тварин?

У паразитичних стьожаків покриви тіла мають величезну кількість виростів — ворсинок, через які всмоктується їжа, таким чином у цих червів покриви тіла виконують функцію живлення, а травна система відсутня.

3. У яких тварин покриви тіла беруть активну участь у газообміні? Вкажіть особливості будови покривів у цих тварин.

У примітивних водних тварин (губки, кишковопорожнинних), земноводних. Зволожений покрив.

4. Які функції виконують шкірні залози у різних груп тварин?

Шкірні залози дощового черв'яка виробляють слиз для захисту та пересування у ґрунті.

Шкірні залози земноводних продукують слиз покривів для забезпечення шкірного дихання. 

Клітини сальних залоз ссавців продукують жирні виділення (сприяють збереженню еластичності шкіри і волосся, оберігають шкіру від потрапляння шкідливих бактерій і грибів).

Потові залози (виділяють шкідливі продукти обміну речовин, основна функція — це терморегуляція — охолодження тіла завдяки активному виділенню й випаровуванню поту).

Видозміною потових є пахучі залози у багатьох хижих ссавців (використовуються насамперед для маркування території, а також для розпізнавання особин свого виду, у скунсів такі залози є ефективним знаряддям захисту).

Молочні залози ссавців — видозмінені потові залози, що розвиваються у самок (для вигодовування дитинчат молоком).

5. Порівняйте будову та значення покривів тіла птахів і ссавців.

•  Тіло птахів вкрите пір'ям, яке захищає від пошкоджень, допомагає зберегти тепло і зменшує опір повітря під час польоту. Також найбільші пір'їни на крилах і хвості необхідні для забезпечення польоту. Крім того, пір'я птахів має різноманітне забарвлення, що використовується при маскуванні та відіграє важливу роль у шлюбній поведінці.

•  У більшості ссавців шкіра вкрита волосяним покривом (шерстю), що допомагає підтримувати постійну температуру тіла. Дуже добре розвинені у ссавців видозміни шкіри (кігті, копита, роги, голки), які виконують важливі захисні функції в житті організмів та використовуються в шлюбних турнірах самців.

6. Які структури покривів тіла тварини використовують для активного захисту і нападу? Наведіть приклади.

У риб (йоржі, скати-хвостоколи, скорпени, крилатки, морський дракон) частина слизових залоз перетворилася на отруйні, вони активно б'ють хвостом. У отруйних плазунів та земноводних є залози з отрутою. Хижі птахи та ссавці за допомогою кігтів хапають і розривають здобич. Парнокопитні тварини використовують копита, їжаки, дикобрази – голки. 

Забарвлення. У покривах тварин є забарвлюючі речовини-пігменти, що роблять тварин непомітними на фоні місцевості (біле забарвлення полярних сов), застерігають хижаків від нападу (у сонечка, ос), розчленовують обриси тварин у середовищі існування (смугастість зебр). Деякі тварини здатні швидко змінювати забарвлення залежно від умов (хамелеони, восьминоги).

Маскування. Форма тіла й забарвлення покривів роблять тварин схожими на листки, гілки, кору або колючки рослин (гусінь березового п'ядуна схожа на гілочку берези).

Мімікрія. Незахищені види мають ознаки подібності з видами, які захищені (наприклад, муха бджоловидка звичайна подібна до бджоли).

Отруйність. Зустрічається серед черевоногих (конуси), комах (бджоли, шершні), павукоподібних (павуки, скорпіони), багатоніжок (сколопендри), риб (риба-фугу, морський дракон), рептилій (гадюки, варани).

Органи захисту й нападу. Для полювання й захисту призначені такі органи, як клешні у раків, дзьоб у восьминогів й птахів, хеліцери у павуків, жало у джмелів, озброєні вирости на голові чи хвості у риби-меч та ската-хвостокола, зуби у акул й у хижих ссавців тощо.

Електричні органи. Здатністю генерувати електричний струм володіють лише риби (електричний вугор, електричний скат).

Ловильні утвори. Є тварини, які риють пастки в землі (мурашиний лев), роблять павутину (павуки), мають вирости для приваблювання (риби-вудильники).

1. Проаналізуйте, як різні тварини змінюють верхні шари покривів тіла протягом життя?

Плазуни (змії, гадюки) линяють, птахи скидають пір.

2. Визначте, яким із названих нижче тварин властиві такі особливості покривів тіла:

А Під час росту линяють. 4, 7 

Б. У шкірі мають залози, які виділяють слиз. 6, 9

В. Мають потові залози. 1, 2

Г. Мають отруйні залози у шкірі.  8, 10

Д. Шкіра бере активну участь у газообміні. 6, 9

Е. Шкіра вкрита лусками. 3, 8, 10

Є. Шкіра вкрита пір'ям. 5

Тварини: