ТЕМА II. ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТВАРИН
Лабораторне дослідження 3. Особливості покриву тіла тварин.
| Назва тварини | Характеристика покриву |
|
1. Ракоподібні (рак річковий, краб прісноводний) |
Твердий хітиновий покрив |
| 2. Риби (окунь річковий) | Шкіра вкрита лусками, окремі луски щільно налягають одна на одну, вкриваючи тулуб і хвіст. Розміри луски з віком риби збільшуються (внаслідок виникнення молодих лусок більшого розміру, які наростають під старими, тому луска з кожним роком стає товстішою, вона складається зі зрослих лусок, верхня з яких найменша й найстаріша, а нижня - найбільша й наймолодша) |
| 3. Земноводні, або Амфібії (жаба гостроморда) | Гола тонка шкіра, вкрита слизом |
| 4. Плазуни, або Рептилії (ящірка, вуж) | Суха шкіра без залоз, наявні рогові лусочки, щитки, пластинки |
| 5. Птахи (синиця) |
пір'яний покрив на крилах: контурні пера (махові, покривні) на тулубі: контурні пера (покривні), під ними пухові пера та пух на хвості: контурні пера (стернові, або рульові) Розміщення пір'я на тілі: вкриває голову, тулуб, хвіст. |
| 6. Ссавці (собака) |
Добре розвинутий шерстяний покрив. Твердість забезпечують довгі і тверді волосини (остюк). Густоту забезпечують багато коротших і м'яких волосин (підшерстя). Двічі на рік собака, як і багато інших ссавців, линяє — частина її шерстинок випадає і замінюється новими |
Результати спостережень
| Назва тварини | Характеристика покриву |
| Рак річковий | Одношаровий епітелій та тверда хітинова кутикула, зміцнена вапном |
| Краб прісноводний | Одношаровий епітелій та широкий і короткий хітиновий покрив – панцир |
| Окунь річковий | Шкіра з багатошарового епітелію і дерми. Є слизові залози й луска |
| Жаба гостроморда | Шкіра гола з багатошарового епітелію й дерми. Є багатоклітинні слизові залози. У шкірі густа сітка кровоносних судин, бо наявне ще й шкірне дихання |
| Ящірка | Шкіра суха з багатошарового епітелію й дерми. Залози відсутні. Вкрита роговими лусочками та щитками коричнево-сірого або зеленого кольору. Під час росту відпадає кусками роговий покрив |
| Вуж | Шкіра суха з багатошарового епітелію й дерми. Залози відсутні. Вкрита роговими лусочками та щитками. Під час росту повністю скидають роговий покрив і стають беззахисними |
| Синиця | Шкіра суха, тонка з багатошарового епітелію і дерми. Залози відсутні (крім куприкової), є пір'я. Розрізняють контурні (махові, рульові та покривні), пухові пера, пух, ниткоподібні та щетинкоподібні пера. Забарвлення пір'я дуже різне, часто яскраве, обумовлюється пігментами |
| Собака | Шкіра товста з багатошарового епітелію й дерми. Є розвинені залози (потові, сальні, пахучі, молочні) і волосяний покрив. Розвинені видозміни шкіри кігті |
Висновок:
| Назва | Значення елементів покриву |
| Хітиновий покрив ракоподібних | Захищає від пошкоджень та ворогів, надає тілу опору, допомагає маскуватися |
| Луска риби | Захищає від пошкоджень, зумовлює обтічність для руху |
| Слиз амфібій | Сприяє шкірному диханню і запобігає висиханню шкіри, захищає від шкідливих мікроорганізмів |
| Луски рептилій | Рогові луски виконують захисну функцію, колір допомагає маскуватися |
| Пір'я птахів | Покривне контурне пір'я захищає шкіру від пошкоджень та надає тілу обтічної форми, пухові пера та пух зберігають тепло, махові та стернові пера забезпечують політ. Забарвлення допомагає маскуватися |
| Шерсть ссавців | Довгі і шорсткі волосини (остюк) захищають шкіру від пошкоджень, надають формі тіла обтічності. У м'якших волосках (підшерсті) добре утримується повітря — так зберігається тепло тіла тварини |
Лабораторне дослідження 4.
Визначення віку тварин (на прикладі двостулкових молюсків і кісткових риб)
| Назва тварини | Вік | Коротке пояснення |
| Двостулкові молюски | 4 | Мушля утворюється спеціальними клітинами, що містяться по краю мантії молюска, тому вона росте разом з тілом молюска. Швидкість росту мушлі різна у різні пори року, тому на її поверхні можна спостерігати шари річного приросту, подібні до річних кілець у дерев. По кількості зон приросту можна визначити вік молюска |
| Кісткові риби | 4 |
Кількість лусок не змінюється, але розміри їх з віком риби збільшуються. Річні кільця виникають на лусці тому, що в різні сезони року риба росте з різною швидкістю (улітку, коли корму вдосталь, риба росте швидко, і на лусці лишається широка світла смужка, узимку їжі мало, риба майже не росте — смуга вузька й темна. За цими смужками можна визначити вік риби. Розмір луски залежить від розміру риби отже, за лускою можна визначити також швидкість росту риби |
ПРАКТИЧНА РОБОТА 4
ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ КРОВОНОСНОЇ СИСТЕМИ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН.
РИБИ.
Двокамерне серце: передсердя і шлуночок.
У серці кров венозна.
Напрямок руху крові по тілу риби: шлуночок —> черевна аорта —> сітка капілярів у зябрах —> спинна аорта —> сітка капілярів у тілі —> черевні вени —> передсердя.
Одне коло кровообігу.
АМФІБІЇ (жаби)
Трикамерне серце: два передсердя і шлуночок.
Внутрішні органи омиваються змішаною кров'ю.
Особливості кровоносної системи амфібій у зв'язку із частковим виходом на суходіл: поява двох кіл кровообігу, одне з яких іде до легень.
РЕПТИЛІЇ.
Одні органи (головний мозок, органи чуття, передні кінцівки) омиваються артеріальною кров'ю, інші – змішаною.
ПТАХИ і ССАВЦІ
Чотирикамерне серце: два передсердя і два шлуночки.
Два кола кровообігу: мале (легеневе) коло і велике коло кровообігу.
У птахів напрямок руху крові по правій дузі аорти, у ссавців – по лівій дузі аорти.
Порівняння будови кровоносної системи хребетних тварин
| Ознаки | Риби | Амфібії | Рептилії | Птахи | Ссавці |
| Чим утворена | Серце, кровоносні судини | Серце, кровонос-ні судини | Серце, кровоносні судини | Серце, кровоносні судини | Серце, кровоносні судини |
|
Тип («+» замкнена, «-» незамкнена) |
+ | + | + | + | + |
|
Поділ серця на камери («+» поділене , «-» не поділене) |
+ | + | + | + | + |
|
Кількість камер |
2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
|
Якою кров'ю омиваються внутрішні органи (венозною, артеріальною, змішаною) |
венозною | Змішаною | Артеріальною та змішаною | артеріаль-ною | артеріаль-ною |
|
Інтенсивність обміну речовин («+» теплокровні, «-» холоднокровні) |
- | - | - | + | + |
Подібність: наявність серця та судин, замкнена кровоносна система.
Відмінність згідно основних напрямків ускладнення кровоносної системи хребетних : від двокамерного до чотирикамерного серця, поява двох кіл кровообігу, зокрема малого (легеневого) кола.
ПРАКТИЧНА РОБОТА 5. ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ СКЕЛЕТІВ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН.
Завдання 1. Скелет кісткової риби складається з черепа з нерухомою верхньою щелепою і рухомою нижньою, зябрових дуг і зябрових кришок, хребта, з'єднаних із ним ребер та кісток плавців.
| а) Скелет голови | Череп складається з численних хрящових і кісткових елементів. Череп поділяється на мозковий та зяброво-щелепний відділи |
| б) Скелет тулуба |
Має два відділи: тулубовий і хвостовий. Складається з хребців. До бокових відростків тулубових хребців кріпляться ребра |
| в) Парні плавці та їх пояси | Пояс парних передніх (грудних) та пояс задніх (черевних) плавців. Грудні плавці служать для поворотів тіла у воді та повільного плавання; черевні допомагають утримувати тіло в рівновазі. Кожен плавець пронизаний кістковими променями. |
| Розшифровка |
1 – череп 2 – спинний плавець 3 – хребет 4 – ребра 5 – хвостовий плавець 6 – анальний плавець 7 – грудний плавець (пара) 8 – черевний плавець (пара) 9 – зяброва кришка |
Завдання 2. Скелет жаби складається з декількох відділів: черепа, хребта, скелета кінцівок і поясів кінцівок.
| а) Скелет голови | Череп складається переважно з хрящової тканини, тому не дуже надійно захищає головний мозок. Череп поділяється на мозковий та щелепний відділи. |
| б) Скелет тулуба |
Має чотири відділи (шийний, тулубовий, крижовий, хвостовий). У безхвостих хвостовий відділ може бути представлений тільки одною довгою кісткою. Хребет складається з хребців. Шийний відділ має один хребець, він рухливо з'єднаний з черепом. Ребер нема. |
| Розшифровка |
1 – шийний хребець 2 – тулубні хребці 3 – крижовий хребець 4 – хвостова кістка 5 – пояс верхніх кінцівок 6 – плече 7 – передпліччя 8 – стегно 9 – гомілка |
| Пояс передніх кінцівок | Входять грудина, дві лопатки, дві ключиці, дві воронові кістки. Група кісток, якими передні кінцівки з'єднані з хребтом, називається поясом передніх кінцівок |
| Передні кінцівки | Є дві передні кінцівки. Передня кінцівка складається з плеча, передпліччя і кисті з чотирма пальцями |
| Пояс задніх кінцівок | Пояс задніх кінцівок утворений тазовими кістками, які для міцності зрощені |
| Задні кінцівки | Є дві задні кінцівки. Задня кінцівка складається зі стегна, гомілки і стопи з п'ятьма пальцями |
| Ускладнення будови скелета | Поява шийного відділу для орієнтації в просторі, кінцівок з пальцями, кріплення їх за допомогою додаткової групи кісток поясів кінцівок. |
| З чим пов'язане ускладнення будови скелета | З виходом на суходіл, опануванням наземними рухами: ходіння, лазіння, стрибки. |
Завдання 3. Скелет ящірки складається з декількох відділів: черепа, хребта, скелета кінцівок і поясів кінцівок.
| а) Скелет голови | Череп складається переважно з кісткової тканини. Черепна коробка, що складається з плоских кісток, міцна і захищає головний мозок. Череп поділяється на мозковий та щелепний відділи. |
| б) Скелет тулуба |
Має п'ять відділів (шийний, грудний, поперековий, крижовий, хвостовий). Хребет складається з хребців. Перший хребець шийного відділу рухливо з'єднаний з черепом. До бокових відростків хребців кріпляться ребра. Грудний відділ хребта разом із ребрами, які поєднані з грудними хребцями і грудною кісткою, утворює грудну клітку (вона захищає внутрішні органи і забезпечує вентиляцію легень). Хвостові хребці ламкі. |
| Розшифровка |
1 – шийний відділ 2 – грудний і поперековий відділи 3 – крижовий відділ 4 – хвостовий відділ 5 – пояс верхніх кінцівок 6 – плече 7 – кисть 8 – передпліччя 9 – стегно 10 – гомілка 11 – стопа 12 – пальці |
| Пояс передніх кінцівок | Входять грудина, дві лопатки, дві ключиці, дві воронові кістки |
| Передні кінцівки | Є дві передні кінцівки. Передня кінцівка складається з плеча, передпліччя і кисті з п'ятьма пальцями. Кінцівки розташовані збоку тулуба |
| Пояс задніх кінцівок |
Пояс задніх кінцівок утворений тазовими кістками, які для міцності зрощені.
|
| Задні кінцівки | Є дві задні кінцівки. Задня кінцівка складається зі стегна, гомілки і стопи з п'ятьма пальцями. Кінцівки розташовані збоку тулуба |
| Форма і довжина хребта ящірки | Хребет має довгий хвостовий відділ (при швидкому бігові на поворотах хвіст служить противагою для збереження рівноваги тіла). Хвостові хребці ламкі, у разі небезпеки ящірка втрачає хвіст, який згодом відростає. Хребці шийного відділу дозволяють рухати головою, не змінюючи положення тулуба |
| З чим пов'язана така будова | Пристосування до наземного способу руху – бігу, захисту від небезпеки, орієнтації в просторі |
| Розміщення кінцівок | Кінцівки в ящірки розташовані по боках тулуба і розставлені в боки. Оскільки ящіркам стояти важко, вони зазвичай лежать на черевці, плазують при втомі, біжать, високо піднявши черевце. Кінцівки закінчуються пальцями з гострими кігтями, ними вона чіпляється за поверхню, коли рухається вертикально. |
Завдання 4. Скелет птаха складається із шести відділів: черепа, хребта, скелетів передніх кінцівок (крил) і задніх кінцівок (ніг) та поясів передніх і задніх кінцівок. Скелет дуже легкий, бо тонкі кістки, а більшість із них — порожнисті.
| а) Скелет голови | Череп має суцільну черепну коробку. Кістки черепа легкі і зрощені між собою (крім рогового дзьоба), тому утворюють міцну черепну коробку |
| б) Скелет тулуба (хребет, його відділи, грудна клітка) |
Має п'ять відділів (шийний, грудний, поперековий, крижовий, хвостовий). Хребет складається з хребців. Зрощування хребців кількох відділів підвищує міцність скелета та компактність у повітрі (але птахи не можуть згинатися). Перший хребець шийного відділу рухливо з'єднаний з черепом, шийний відділ довгий, тому можуть низько нахиляти голову. Грудні хребці зрослися і забезпечують міцну опору для тіла. Кожне ребро складається з двох частин із рухомим з'єднанням (під час польоту грудна клітка розширюється і звужується більше, ніж у інших тварин для інтенсивного газообміну). Грудні ребра з'єднуються одним кінцем із хребтом, а іншим — з грудиною, утворюючи таким чином грудну клітку (захищає внутрішні органи і забезпечує ефективну вентиляцію легенів). Грудина літаючих птахів має особливий виступ — кіль, до якого кріпляться м'язи, що забезпечують помахи крил. Ключиці зростаються, утворюючи вилочку, яка пом'якшує поштовхи під час помаху крил. Кістки у птахів легкі, більшість – порожні всередині. |
| Пояс передніх кінцівок | Входять грудина, дві лопатки, дві ключиці, дві воронові кістки |
| Передні кінцівки (крила) | Є дві передні кінцівки. Передня кінцівка видозмінена у крила. Складається з плеча, передпліччя і кисті з трьома пальцями. Кістки кисті зростаються, створюючи опору для довгих махових пер |
| Пояс задніх кінцівок | Пояс задніх кінцівок утворений тазовими кістками, які не зростаються, можуть широко розходитися в боки, і птахи здатні відкладати великі яйця. |
| Задні кінцівки | Є дві задні кінцівки. Задня кінцівка складається зі стегна, гомілки і стопи з різною кількістю пальцями (у голуба три вперед і один назад, у папуг один вперед і один назад). Частина кісток стопи зрослася в одну довгу кістку – цівку, що подовжує ноги і пом'якшує поштовх під час приземлення |
| Зміни в скелеті птахів | Скелет має суцільну черепну коробку, кіль, кістки легкі, деякі порожні всередині, передні кінцівки видозмінені у крила зі зрощеними кістками, ребра з рухомим з'єднанням, зрощення хребців, цівка на задніх кінцівках. |
| З чим пов'язані зміни | Пристосування до польоту: зменшення ваги, зміцнення скелету для польоту, надання обтічної форми, забезпечення інтенсивного газообміну, забезпечення польоту |
Завдання 5. Скелет ссавця включає череп, хребет, грудну клітку, пояс передніх і задніх кінцівок, скелети передніх і задніх кінцівок.
| а) Скелет голови | Череп великих розмірів має добре розвинену черепну коробку. На могутніх щелепах є спеціальні поглиблення для зубів |
| б) Скелет тулуба (хребет, його відділи, грудна клітка) |
Має п'ять відділів (шийний, грудний, поперековий, крижовий, хвостовий). Хребет складається з хребців. З'єднання усіх 7 хребців шийного відділу рухливе (дає змогу нахиляти і повертати голову). До 12 хребців грудного відділу кріпляться ребра. Грудний відділ хребта разом із ребрами, які поєднані з грудними хребцями і грудною кісткою, утворює грудну клітку (вона захищає внутрішні органи і забезпечує вентиляцію легень). Хребці поперекового відділу поєднані рухливо, що дає змогу згинати тулуб. Крижовий відділ представлений чотирма зрощеними хребцями, які нерухомо поєднані з поясом задніх кінцівок — тазом. Хвостовий відділ хребта у різних ссавців складається з різної кількості хребців і визначає довжину хвоста тварини (рухоме з'єднання хребців цього відділу дає змогу корові і коневі відганяти хвостом настирливих мух, а дельфіну і бобру — плавати у воді). |
| Пояс передніх кінцівок | Входять грудина, дві лопатки, дві ключиці (коли відсутні, тварини не здатні до різних рухів передніми кінцівками, а можуть пересувати кінцівки тільки вздовж осі тіла, тобто ходити, бігати), дві воронові кістки |
| Передні кінцівки | Є дві передні кінцівки. Передня кінцівка складається з плеча, передпліччя і кисті переважно з п'ятьма пальцями (може бути менше). Пальці мають рогові кігті. Кінцівки розташовані під тулубом |
| Пояс задніх кінцівок | Пояс задніх кінцівок утворений тазовими кістками, які для міцності зрощені |
| Задні кінцівки | Є дві задні кінцівки. Задня кінцівка складається зі стегна, гомілки і стопи з пальцями. Кінцівки розташовані під тулубом. |
| Розшифровка |
1 Череп Шийний відділ хребта Поперековий відділ хребта Частина передньої кінцівки (кисть) 2. Грудний відділ хребта Крижовий відділ хребта Хвостовий відділ хребта Частина задньої кінцівки (стопа) |
| Подібність до скелета тварини | Плазунів |
Підсумкова порівняльна таблиця будови скелетів хребетних тварин
| Ознаки | Кісткові риби | Земноводні | Плазуни | Птахи | Ссавці |
| Тип (внутрішній) | + | + | + | + | + |
| Чим утворений | Кістки, хрящі | Кістки, хрящі | Кістки, хрящі | Кістки, хрящі | Кістки, хрящі |
| План будови | Осьовий скелет, скелет плавців | Осьовий скелет, пояс передніх і задніх кінцівок, скелети передніх і задніх кінцівок | Осьовий скелет, пояс передніх і задніх кінцівок, скелети передніх і задніх кінцівок | Осьовий скелет, пояс передніх і задніх кінцівок, скелети передніх і задніх кінцівок | Осьовий скелет, пояс передніх і задніх кінцівок, скелети передніх і задніх кінцівок |
| Число відділів хребта | 2 | 4 | 5 | 5 | 5 |
| Грудна клітка | - | - | + | + | + |
| Число шийних хребців | 0 | 1 | Близько 25 | 7 | |
| Видозміни кінцівок | Плавці парні та непарні | Задні кінцівки розвинені краще, ніж передні, часто з плавальними перетинками | Можуть бути відсутні у безногих | Передні кінцівки - крила | Зрослі пальці на кінцівках видозмінилися у копита, у плаваючих передні кінцівки видозмінилися на ласти |
Подібність скелета. Внутрішній скелет, утворений кістковою і хрящовою тканинами, поділяється на відділи.
Відмінність згідно основних напрямків ускладнення будови скелета хордових: збільшення кількості відділів, поява кінцівок та їхніх поясів, міцної черепної коробки, грудної клітки (забезпечує захист внутрішніх органів, посилений газообмін).
Ускладнення виникли у зв'язку з виходом на суходіл, опануванням рухів у наземно-повітряному середовищі.
ПРАКТИЧНА РОБОТА 6. ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН.
Завдання 1. Головний мозок риб (А).
| Розшифровка |
1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок 3 – проміжний мозок 4 – середній мозок 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок |
| Порівняння переднього мозку | Невеликий передній мозок. За розміром переважає середній мозок (відповідає за роботу органів зору і слуху), розвинений задній мозок з мозочком (відповідає за органи рівноваги та орієнтацію). Малого розміру довгастий та проміжний мозок |
Завдання 2. Головний мозок жаби (Б).
| Розшифровка |
1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок 3 – проміжний мозок 4 – середній мозок 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок |
| Порівняння ступеня розвитку мозку жаби та риби | У риб передній мозок невеликого розміру. У жаб збільшений перед¬ній мозок і поділений на дві півкулі з давньою корою (в значній мірі відповідає за умовні рефлекси). Розвинений середній мозок у обох тварин. У риб краще розвинутий задній мозок з мозочком. |
Завдання 3. Головний мозок ящірки (В).
| Розшифровка |
1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок 3 – проміжний мозок 4 – середній мозок 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок |
| Ступінь розвитку відділів мозку | Збільшений передній мозок з великими півкулями, на поверхні якого є давня кора та зачатки нової із сірої речовини, кора гладка. Розвинений мозочок (ускладнення наземної орієнтації). |
Завдання 4. Головний мозок птаха (Г).
| Розшифровка |
1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок 3 – проміжний мозок 4 – середній мозок 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок |
| Ступінь розвитку відділів мозку | Великий передній мозок з півкулями, на поверхні якого є давня кора та зачатки нової із сірої речовини (ускладнена поведінка). Добре розвинені ділянки середнього мозку, збільшення розміру (що відповідають за зір). Особливо розвинений мозочок (орієнтація у польоті). |
Завдання 5. Головний мозок кроля (Д) і собаки (Е).
| Розшифровка |
А) 1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок з корою 4 – середній мозок 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок Б) 1 – нюхова ділянка переднього мозку 2 – передній мозок з корою 5 – задній мозок з мозочком 6 – довгастий мозок |
| Порівняння півкуль переднього мозку кроля і собаки | У обох тварин великий розмір півкуль переднього мозку. Наявна кора. Звивини та складки кори збільшують поверхню переднього мозку. У собаки багато звивин (велика здатність до умовних рефлексів, складна поведінка, пристосування до мінливості умов суходолу). |
III. Підсумок. Порівняння будови головного мозку хребетних тварин
| Тварини |
Кількість відділів |
Відділи, які краще розвинені | Ускладнення поведінки |
| Риби | 5 | Середній мозок та задній з мозочком | Полювання за здобиччю, активний рух у воді |
| Амфібії | 5 | Середній мозок та передній, поділений на півкулі | Добрий зір та слух для орієнтації на суходолі, розвиток умовних рефлексів |
| Рептилії | 5 | Збільшений передній мозок, розвинутий мозочок | Ускладнення наземної орієнтації, полювання, маскування, розвиток умовних рефлексів |
| Птахи | 5 | Великі півкулі переднього мозку, добре розвинуті ділянки середнього (які відповідають за зір), мозочок | Пристосування до польоту, піклування про потомство, міграції, добре орієнтування у просторі |
| Ссавці | 5 | Великі півкулі, вкриті корою зі звивинами, добре розвинутий мозочок, середній мозок | Полювання, піклування про потомство, розвиток умовних рефлексів, опанування усіх |
Подібність будови головного мозку. Складається з п'яти відділів.
Відмінність будови головного мозку (ускладнення будови): найбільший розвиток переднього мозку, поділ на півкулі, утворення кори від гладкої до звивистої.