Сергей Титов - Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

Рис. 92. Пресмыкающиеся: А – черепаха средиземноморская; Б – геккон; В – кобра индийская; Г – хамелеон мадагаскарский; Д – гавиал гангский

Особый класс позвоночных составляют птицы – животные, завоевавшие воздушное пространство.

Рис. 93. Птицы: А – аист белый; Б – страус африканский; В – пингвин императорский; Г – ворон; Д – беркут

Птицы являются прямыми потомками пресмыкающихся и, хотя сохранили много общих с ними черт, выработали ряд существенных отличий, в основном связанных с их способностью летать. Чешуя пресмыкающихся у птиц превратилась в перья, ротовой аппарат представлен клювом без зубов, уровень обмена веществ чрезвычайно высок. У них имеется так называемое двойное дыхание, которое позволяет при каждом дыхательном акте потреблять кислород дважды – на вдохе и на выдохе. Птицы обладают четырёхкамерным сердцем, состоящим из двух предсердий и двух желудочков, и очень интенсивным кровообращением. Температура тела у них постоянна (т. е. не зависит от температуры внешней среды) и очень высока, иногда она доходит до 45 °C. Птицы имеют много особенностей, которые позволяют им уменьшать массу своего тела. Птицы обитают по всему земному шару, за исключением внутренних областей Антарктиды. Класс птиц насчитывает около 9000 видов и делится на два подкласса – Ящерохвостые птицы, к которым относят вымершего археоптерикса, и Веерохвостые, или Настоящие птицы. К веерохвостым относят все современные отряды птиц (около 30): гусеобразные, журавлеобразные, дневные хищники, совообразные, попугаеобразные, воробьинообразные и др. (рис. 93).

Последним классом позвоночных животных, к которому принадлежат и люди, является класс млекопитающих, или Звери. Особенностью млекопитающих является их способность выкармливать детёнышей молоком, за что они и получили своё название. Представители этого класса имеют хорошо развитый, покрытый корой головной мозг, волосяной покров тела и особое образование – диафрагму, отделяющую грудную полость от брюшной. Зубы у млекопитающих находятся в углублениях челюстных костей и разделены на резцы, клыки, малые коренные и большие коренные зубы. Так же как и птицы, млекопитающие имеют четырёхкамерное сердце и постоянную температуру тела, хотя и меньшую, чем у птиц. Класс млекопитающих объединяет 4500 видов и включает три подкласса. К яйцекладущим относятся самые примитивные звери, обитающие в Австралии и Новой Гвинее.

Рис. 94. Млекопитающие

Они откладывают яйца, имеют беззубый клюв, не имеют постоянной температуры тела и, хотя выделяют молоко для кормления детёнышей, не имеют сосков, так что их потомству приходится это молоко слизывать. Сумчатые животные (кенгуру, коала, опоссум и др.) живут примерно в тех же местах, где и яйцекладущие, а также в Центральной Америке. Сумчатые рождают живых детёнышей, однако, не имея плаценты, они не могут их нормально вынашивать. Поэтому фактически у них рождается эмбрион, который немедленно забирается в сумку материнского тела, присасывается к соскам и живёт там, пока не вырастет и не сможет существовать самостоятельно. Все остальные млекопитающие относятся к подклассу плацентарных, или высших зверей, которых подразделяют на 18 отрядов: грызуны (крысы, мыши, белки, дикобразы), парнокопытные (быки, свиньи, бегемоты, козлы), непарнокопытные (лошади, ослы, зебры), хищные (волки, кошки, медведи), а также другие отряды, в том числе и отряд приматов, к которому принадлежат обезьяны и человек (рис. 94).

1. Представители каких отрядов земноводных обитают в вашем регионе? Назовите известные вам виды. Опишите их образ жизни и местообитания.

2. Какие прогрессивные изменения в строении и жизнедеятельности пресмыкающихся позволили им разорвать связь с водной средой?

3. Почему птицы выиграли в конкуренции с древними летающими пресмыкающимися?

4. Почему в настоящее время численность многих видов птиц уменьшается, а популяции воробьёв, голубей, ворон становятся всё более многочисленными?

5. Какие черты строения млекопитающих обеспечили им наиболее высокую организацию среди позвоночных?

1. Подготовьте сообщение о мерах по охране и разведению рыб в вашем регионе.

2. Есть ли в вашем регионе земноводные и пресмыкающиеся, представляющие опасность для человека? Создайте стенд или презентацию, рассказывающую об этих животных. Включите в неё правила поведения при встрече с ядовитыми змеями. Выступите с сообщением о ядовитых животных перед учениками младших классов.

3. Используя дополнительные источники информации, составьте сравнительную таблицу «Кровеносная и дыхательная системы различных классов позвоночных животных».

§ 31 Размножение и развитие у растений

Насколько хватает глаз, к небу поднимались деревья. Не одно, не два, не десяток, а все те тысячи, что он посадил, опуская в землю семена и саженцы. И не мелочь какая-нибудь, нет, не поросль, не хрупкие деревца, а мощные стволы, могучие деревья, высотой с дом, зелёные– зелёные, огромные, пышные, деревья с отливающей серебром листвой, шелестящие на ветру, длинные ряды деревьев на склонах холмов, лимонные деревья и липы, секвойи и мимозы, дубы и вязы, осины, вишни, клёны, ясени, яблони, апельсиновые деревья, эвкалипты – подстёгнутые буйным дождём, вскормленные чужой волшебной почвой. На его глазах тянулись новые ветви, лопались новые почки.

Как вы знаете, размножение может быть бесполым и половым. Мы уже рассмотрели виды бесполого размножения, которое встречается у растений. Но не меньшее значение в жизни растений имеет и половое размножение.

Вам известно, что при половом размножении новое поколение возникает, как правило, в результате слияния двух половых клеток. У растений существуют различные типы гамет, что и определяет различные типы полового процесса. Если гаметы внешне неразличимы, их называют изогаметами, а половой процесс – изогамией. Слияние различных по размеру подвижных гамет (гетерогамет), где обычно женская гамета крупнее и менее подвижна, нежели мужская, называют гетерогамией. У многих водорослей и у всех высших растений существует оогамия – слияние больших и неподвижных женских гамет (яйцеклеток) с мелкими и подвижными мужскими (сперматозоидами). Гаметангии (половые органы) высших растений, в которых образуются яйцеклетки, называют архегониями. Сперматозоиды образуются в антеридиях. У большинства семенных растений мужские гаметы в процессе эволюции утратили жгутики и способны только к пассивному передвижению. Такие мужские гаметы называют спермиями.

В жизненном цикле каждого растения, имеющего половое размножение, происходит смена ядерных фаз – гаплоидной и диплоидной. Если органы полового и бесполого размножения образуются на разных растениях, имеет место чередование поколений – полового и бесполого. Происходит последовательная смена двух типов организмов: гаплоидное и диплоидное поколения поочерёдно сменяют друг друга (рис. 95). Половое гаплоидное поколение, образующее в половых органах гаметы, называют гаметофитом, так как оно способно к половому размножению. На гаметофитах образуются половые органы, в которых в процессе митоза формируются гаплоидные гаметы.

Рис. 95. Схема чередования полового и бесполого поколений (гаметофита и спорофита) в жизненном цикле растений.

Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу, из которой вырастает бесполое диплоидное поколение – спорофит. На спорофите в спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры. Из спор вырастают гаплоидные гаметофиты, т. е. происходит возврат к гаплоидному поколению. Таким образом, чередование поколений сопровождается также чередованием плоидности.

Рис. 96. Спорофит мхов полностью зависит от гаметофита, развиваясь на нём в виде коробочки на ножке: А – кукушкин лён; Б – сфагнум

Размеры и внешний вид гаметофитов сильно различаются у разных отделов растений. У мхов гаметофитом является всё растение, т. е. моховой покров, выстилающий сырые леса и болота, – это гаплоидные растения. У папоротников, хвощей и плаунов гаметофитом служит специальное небольшое образование, называемое заростком. У папоротника, например, заросток представляет собой тонкую сердцевидную пластинку размером около сантиметра. У голосеменных растений гаметофит образуется в шишках. Он может быть мужским (пыльцевое зерно) и женским (эндосперм с двумя архегониями). У покрытосеменных растений мужской гаметофит – пыльцевое зерно, а женский гаметофит – зародышевый мешок, расположенный в завязи пестика.