5.evolyuciya_pokrovov_tela_zhivotnyh

5. Эволюция покровов тела животных
Представители
Тип Простейшие
Особенности покровов тела
У животных с непостоянной формой тело ограничено клеточной оболочкой
(плазмалеммой). Некоторые представители одноклеточных могут
секретировать раковины (арцелла, фораминиферы).
Одноклеточные организмы, имеющие постоянную форму тела, покрыты
прочной оболочкой пелликулой
Тело кишечнополостных покрыто эпителиально-мускульными клетками
Тип
Кишечнополостные
Тип Плоские черви
У свободно живущих плоских червей (класс Ресничные черви) клетки
эпителия имеютреснички, помогающие при передвижении.
У паразитических червей (класс Сосальщики и класс Ленточные черви) тело
покрыто плотной толстой кутикулой, предотвращающей их переваривание.
Кутикула – у животных плотное неклеточное образование на поверхности
клеток эпителиальной ткани. Выполняет защитную и опорную функции
Тип Круглые черви
Все тело нематод покрыто гибкой, эластичной и прочной оболочкой –
кутикулой, которая образуется за счет кожных клеток (эпителия).
Кутикула имеет защитное значение. Кроме того, она поддерживает
достаточно высокое давление полостной жидкости. Именно этим
обусловлена струнообразная вытянутая форма тела нематод.
Живая эпителиальная ткань называется гиподермой. Она очень тонкая, но по
бокам тела, вдоль спины и брюха утолщена в виде валиков
Тип Кольчатые
черви
Покров тела состоит из кожного эпителия и тонкой кутикулы. Кожные
клетки кольчатых червей выделяют слизь, защищающую тело червя от
различных воздействий. Тонкая кутикула малощетинковых червей
увлажняется за счет постоянно выделяющейся через спинные поры
целомической жидкости и слизи, секретируемой железистыми клетками
эпителия. Именно через кутикулу происходит газообмен путем диффузии, и
разветвленная сеть капилляров, расположенных в эпителии, обеспечивает
этот процесс
Тип Членистоногие
Членистоногие имеют особый хитиновый покров. Он очень прочен и
защищает от различных воздействий внешней среды.
Однослойный эпителий выделяет кутикулу, образующую экзоскелет
насекомых (непроницаемый водоотталкивающий слой, защита от микробов)
на поверхности протокутикулы.
Протокутикула образована хитином, артропидином и резилином. Жесткий
экзоскелет не растягивается и поэтому ограничивает рост животного, его
необходимо время от времени сбрасывать посредством линьки
Тип Хордовые.
Ланцетник
Кожа ланцетника образована однослойным эпителием и подстилающим его
тонким слоемкориумом (собственно кожа, или дерма).
Выделения эпидермальных желез образуют тонкую поверхностную пленку –
кутикулу, которая предохраняет нежную кожу от повреждений частицами
грунта
Класс Хрящевые
рыбы
Кожа образована многослойным эпителием, в котором расположены
многочисленныеодноклеточные железы. В нижнем слое эпидермиса
находятся пигментные клетки.
Нижний слой – собственно кожа, или кориум.
У хрящевых рыб тело покрыто примитивной плакоидной чешуей – это
пластинки с зубцами. Чешуи отделены друг от друга слоем кожи
Класс Костные
рыбы
Кожа двуслойная, как у хрящевых рыб.
Многочисленные одноклеточные железы эпидермиса выделяют слизистый
секрет.
У примитивных костных рыб (например, панцирной щуки) тело
покрыто ганоидной чешуей. Это плотно прилегающие друг к другу чешуи
ромбовидной формы, покрытые сверху особым веществом – ганоином. У
большинства костных рыб тело покрыто циклоидными иктеноидными
чешуями, которые расположены налегающими друг на друга рядами
Класс
Земноводные
Кожа земноводных голая и влажная, богатая железами.
Железы выделяют слизь, предохраняют кожу от пересыхания и способствуют
газообмену.
Эпидермис многослойный, кориум тонкий, кожа богата многоклеточными
железами.
В нижнем слое эпидермиса и в кориуме расположены пигментные клетки. У
некоторых земноводных кожные железы выделяют секрет, содержащий
ядовитые вещества
Класс
Пресмыкающиеся
У рептилий кожа сухая, покрыта роговыми чешуйками и щитками.
Верхние слои многослойного эпидермиса ороговевают, под этим мертвым
слоем расположен нижний, мальпигиев, слой, состоящий из живых
размножающихся эпидермальных клеток.
У некоторых видов наряду с роговыми образованиями имеются костные
пластинки (у черепах они сливаются в костный панцирь, прирастающий к
позвоночнику).
Кожа почти лишена желез (одиночные железы сохранились на морде).
Кожа обеспечивает хорошую защиту от:
– потерь воды испарением;
– механических повреждений;
– проникновения болезнетворных организмов.
Одновременно она утратила способность к:
– газообмену;
– испарению воды;
– выделению продуктов метаболизма
Класс Птицы
Кожа у птиц тонкая, сухая, не имеет желез (кроме копчиковой), тело
покрыто перьями.
Кожа состоит из двух слоев. Поверхностные клетки эпидермалъного
слоя ороговевают, соединительный слой кожи подразделяется на тонкую, но
довольно плотную собственно кожу (дерму) и подкожную клетчатку –
рыхлый слой, где откладываются запасы жира.
Птерилии – участки кожи, на которых укреплены контурные перья,
покрывающие все тело птицы.
Аптерии – участки кожи, на которых перья не растут.
У страусов и пингвинов перья равномерно распределены по всей
поверхности кожи
Класс
Млекопитающие
Относительно толстая кожа состоит из двух
слоев. Эпидермис многослойный, его верхний слой ороговевает и
постепенно слущивается. Собственно кожа – кориум – обычно толще
эпидермального слоя. Нижний, самый глубокий слой кориума
называется подкожной жировой клетчаткой.
Кожа богата железами. Тело большинства млекопитающих
покрыто шерстью, защищающей от переохлаждения или от перегрева.
Также встречаются различные видоизменения волос (иглы ежей и
дикобразов, щетина кабанов). Производные эпителия: когти, ногти, копыта,
волосы, рога у носорогов, рога у полорогих (срастаются с лобными костями).
Рога оленей – костные образования, производные кориума, они ежегодно
сбрасываются
Вывод: Эволюция покровов тела шла по пути:
– увеличения числа слоев;
– появления новых образований: ресничек, желез, известковых и хитиновых покровов, чешуи,
когтей, перьев, волос, рогов, копыт и т.д.
Покровы тела животных
Систематическая
группа
Особенности
кожных покровов
Черты усложнения
Кл. Простейшие
Отр. Аммебовые
Тип инфузории
-------------------Покровы
представлены
плазматической
мембраной.
полупроницаемая
оболочка пелликула
_____________________
Пеликула состоит из двух мембран, между
которыми имеется просвет. Пеликула придает
постоянную форму тела.
Тип кишечнополостные
Имеется наружный
слой клеток –
эктодерма,
внутренний –
энтодерма.
Происходит дифференциация клеток этих слоев.
Клетки эктодермыподразделяются на кожномускульные, нервные, стрекательные,
интерстициальные (из них образуются все другие
клетки).Энтодермасостоит из жгутиковых и
железистых клеток. Эти два слоя образуют
кожно-мускульный мешок.
Плоские черви.Покровы тела плоских червей устроены значительно сложнее, чем у
кишечнополостных. Это трехслойные животные. Появляется мезодерма, производными ее
являются мышечные волокна: кольцевые, продольные, диагональные, их функция – движение.
Мышцы развиты слабо. Ресничный эпителий – это наружный слой клеток, он выполняет покровную
и защитную функции. Ресничный эпителий и мышцы образуют кожно-мускульный мешок. Среди
плоских червей имеются паразиты, у них тело покрыто кутикулой – производная эпителия,
функция – защитная
Тип плоские черви
(турбелярия)
Стенка тела образует
кожно-мускульный
мешок, который состоит
из эпителиального
покрова, расположенных
под ним мышечных
волокон а так же
разделяющей их
соединительной ткани.
Появляется мезодерма, производными
ее являются мышечные волокна:
кольцевые, продольные, диагональные,
их функция – движение. Ресничный
эпителий – это наружный слой клеток,
он выполняет покровную и защитную
функции. Ресничный эпителий и
мышцы образуют кожно-мускульный
мешок.
Круглые черви.Тело покрыто кутикулой, лишена ресничного эпителия, под кутикулой залегает
слой продольных мышечных волокон. В отличие от плоских червей у них отсутствуют
диагональные и кольцевые мышечные волокна, поэтому они могут лишь изгибаться. Способности
укорачиваться и удлиняться у них нет.
Тип круглые
черви
Стенка тела образует
кожно-мускульный мешок
Снаружи кожно-мускульный мешок покрыт
многослойной кутикулой. Под ней эпителий кожномускульного мешка. Мышечные волокна
располагаются только продольно.
Кольчатые черви.Снаружи тело покрыто кутикулой, кожа ее вырабатывает кожный эпителий, под
которым располагаются мышцы: кольцевые, продольные, брюшные, спинные. Эпителий и мышцы
образуют кожно-мускульный мешок. Кожа выделяет слизь, которая обеспечивает скольжение.
Только через влажную кожу происходит проникновение кислорода в тело червя.
Тип кольчатые
черви
Стенка тела
образует кожномускульный мешок
Кожно-мускульный мешок состоит из однослойного
эпителия и расположенных под ним двух слоев
мышечных волокон. В эпителии могут находиться
железистые клетки. У некоторых полихет часть
покровов образована ресничным эпителием. Снаружи
эпителий выделяет тонкий слой кутикулы.
Членистоногие.Утолщается кутикула, появляется хитиновый легкий покров. Кутикула более
прочная, чем у кольчатых червей. Она имеет сложный химический состав, у некоторых он
пропитан известью (ракообразные), не пропускает влагу, препятствует высыханию тела.
Хитиновый покров – это наружный скелет, к которому прикреплены пучки мышц. У членистоногих
появляется поперечно-полосатая мышечная ткань. Под кутикулой находятся железы: слюнные,
паутинные, ядовитые, пахучие. Подобное усовершенствование покровов тела привело к
повышению жизнеспособности предков членистоногих, помогла им заселить разнообразные
участки земли, преодолеть неблагоприятные влияния среды обитания. Это самый
многочисленный тип. Хитиновый покров имеет не только положительное значение, он сдерживает
рост, поэтому происходит линька. Эволюцией этот факт был частично устранен - толщина
кутикулы в суставах тоньше.
Тип
членистоногие
Появляется хитиновый
легкий покров.
Кутикула белее толстая, жесткая, чем у
предыдущего типа. Кутикула образуется
гиподермальным эпителием лежащим
непосредственно под ней.
Тело моллюсковпокрыто мантией – кожная складка и раковиной. Между ними находится
мантийная полость. Раковина состоит из трех слоев: роговой, фарфоровый, перламутровый. У
некоторых моллюсков имеются вводные и выводные протоки.
Тип моллюски
Над туловищем появляется кожная
Раковина состоит из трех слоев: роговой,
складка – мантия. К наружи мантия
выделяет раковину.
фарфоровый, перламутровый.
Хордовые.Ланцетник. Покровы представлены однослойным эпителием и тонким слоем
собственно кожи.
Двуслойные покровы тела. Образованы
однослойным эпидермисом (который у
ланцетника покрыт кутикулой) и нижележащим
слоем кутисом, состоящим из студенистой ткани.
Тип хордовые
(ланцетник)
В эпидермисе встречаются
бокаловидные
студенистые клетки.
Рыбы.Форма тела обтекаемая, покрыта костными чешуйками, производные эпидермиса.
Передний конец погружен в кожу, задний налегает друг на друга. Это облегчает движение рыбы в
воде. Снаружи чешую покрыта слизью, которую выделяют кожные железы. Она снимает силу
трения, облегчает движение рыбы в воде. Рост чешуи увеличивается по мере роста рыбы. По ним
можно определит ее возраст.
Надкласс
рыбы
Покровы представлены кожей и
чешуей. Наружный слой не
ороговевает и сохраняет связь с
животными клетками. Кожа покрыта
чешуей.
Кожа состоит из многослойного эпидермиса
и нижележащей плотной дермы. Здесь
имеются многочисленные одноклеточные
железы вырабатывающие слизь.
Земноводные.Кожа голая, лишена чешуй, гладкая, богата железами, которые вырабатывают
слизь. Эта слизь предохраняет организм от высыхания, облегчает движение в воде, снимая
трение. Слизь образует тонкую пленку, в которой растворяется кислород, это обеспечивает
дополнительное дыхание. Некоторые железы выделяют слизь, защищая лягушек от воздействия
болезнетворных бактерий.
Класс
земноводные
Покровы тела голые. Кожа содержит
большое количество многоклеточных
желез. Кожа прикрепляется к телу не
на всем протяжении, а в
определенных участках.
Верхний слой эпидермиса у амфибий
ороговевает. Под многослойным
эпидермисом располагается
соединительнотканный кориум, в
котором находятся пигментные
клетки.
Пресмыкающиеся.Кожа сухая, покрыта роговыми чешуйками, кожных желез нет, сплошной
роговой покров слабо растяжим и препятствует росту, поэтому происходит линька. Мускулатура
представлена отдельными мышечными пучками.
Класс
пресмыкающиеся
Кожные покровы
более толстые,
чем у рептилий
и в отличии от
них сухие. Кожа
плотно сращена
с телом.
Наружный слой – эпидермис (многослойный
ороговевающий), который у многих видов формирует
утолщения – чешуи. Производными эпидермиса
являются когти, роговые чешуи. Самый поверхностный
слой эпидермися постоянно слущивается, пополнение
клеточного состава осуществляют стволовые клетки,
прилегающие к кориуму (ростковому слою).
Птицы.Кожа сухая без желез, покрыта пухом и перьями (пуховые, контурные). Перья – это
видоизмененные чешуйки пресмыкающихся. Копчиковая железа выделяет маслянистую жидкость,
которой птицы смазывают перья. Перьевой покров осуществляет теплоизоляцию и обеспечивает
обтекаемость тела. Ежегодно происходит линька.
Класс птицы
Кожа тонкая, почти без желез
Наружные покровы состоят из двух слоев
(исключение – копчиковая
железа), покрыта пухом и
перьями.
эпидермиса и собственно кожи.
Производным эпидермиса является
роговой клюв, когти, перья, чешуйки.
Внешние покровы животных (кожа или интегумент) выполняют защитную функцию, предохраняют тело от излишней
потери воды и помогают регулировать температуру тела. Кроме того, у ряда организмов они являются
дополнительным органом, принимающим участие в обмене веществ (дыхании и выделении). У беспозвоночных
покровы тела не достигают значительного развития, будучи представленными эктодермой и ее производными.
Эволюция покровов у них шла в направлении развития мерцательного эпителия в плоский эпителий, что отмечается
у турбелля-рий и других плоских червей, а также у круглых и кольчатых червей. Мерцательный эпителий служит
примитивным органом движения, тогда как плоские этой способностью не обладают.
У членистоногих поверхностный слой эпителия превращается в хитинизированную кутикулу, которая развивается в
панцирь у ракообразных. У моллюсков поверхностный слой эпителия развивается в раковину, содержащую известь.
У животных отдельных групп (кольчатые черви, членистоногие и моллюски) в эпидермисе локализованы одно- или
многоклеточные железы (слюнные, паутинные, ядовитые и другие).
У хордовых эволюция кожных покровов шла в направлении замены однослойного эпителия многослойным, в
частности, в формировании двух слоев и в превалирующем развитии собственно кожи (кориума).
Кожа хордовых состоит из поверхностного слоя эктодермаль-ного происхождения, или эпидермиса, иногда
называемого кутикулой, и нижнего слоя мезодермального происхождения — собственно кожи (кориума), или дермы.
У туникат (асцидий, пиросом и других морских животных) наружний покров представляет собой студенистую или
хрящевую оболочку, являющуюся продуктом эк-тодермального эпителия и пронизанную мезодермальными клетками
и сосудами. Покровы ланцетников имеют двуслойное строение. Первый слой представлен цилиндрическим
однослойным эпителием эктодермального происхождения, второй — студенистой соединительной тканью,
выполняющей роль кориума.
Покровы у позвоночных достигли большого развития и представляют собой кожу, которая построена из двух
различных слоев. Один из них является поверхностным и состоит из многослойного эпителиального эпидермиса
эктодермального происхождения, второй — нижним, собственно кожей, которая прилегает к подкожной ткани.
Последняя, в свою очередь, прилегает к мышцам и костям.
Поскольку у земноводных кожа используется в качестве дополнительного органа дыхания, но при этом необходима
водная пленка, то это привело к развитию в коже этих животных многослойных желез, продуцирующих слизь и
увлажняющих ее. Кожа земноводных содержит также ядовитые железы, выполняющие защитную функцию.
У млекопитающих развились производные кожи (поверхностный каратин, волосы, копыта и рога), которые
выполняют важные функции в жизни организмов. Большое значение в терморегуляции имеют кожные потовые
железы.
Пехов А. П. Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература» — 2000.