История развития зоологии.

С глубокой древности люди накапливали опыт использования естественных ресурсов, среди которых важную роль играли различные животные. Добывая их, они постепенно познавали жизнь и строение животных. Начало зоологии как науке положил знаменитый древнегреческий ученый и философ Аристотель (IV в. до н. э.). В своих работах «История животных», «О частях животных», «О возникновении животных» и др. он дал описание 452 различных известных в то время животных. Значительный вклад Аристотель внес в изучение строения животных, рассматривая их части тела во взаимосвязи.

Великая эпоха Возрождения (XV-XVI вв.) была временем нового расцвета науки. Путешествия великих землепроходцев того времени - Колумба, Марко Поло, Магеллана и многих других - намного обогатили знания человечества о животном мире разных континентов.

Накопленный к концу XVI в. обширный материал о фауне различных частей Земли потребовал их систематизации и обобщения. Из подобных обобщающих зоологических работ наибольшую ценпость представляет многотомная сводка швейцарского ученого К. Геспера (1516 - 1565) «История животных» - подлинная энциклопедия для того времени данных о животном мире.

В XVII в. был создан микроскоп, который открыл перед зоологами обширный и удивительный мир мельчайших животных и позволил приступить к изучению тончайших структур органов многоклеточных животных. Из первых зоологических исследо­ваний с помощью микроскопа надо прежде всего отметить работы голландского натуралиста А. Левенгука (1632-1723), который опубликовал 4-томный труд «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа». Им были открыты инфузории, описаны эритроциты, мышечная ткань высших животных и многое другое. Итальянский ученый М. Малышги (1628-1694) описал капилляры в кровеносной системе позвоночных животных, сделал цепные открытия в области микроскопического строения выделительных органов и покровов различных животных.

В физиологии много сделали М. Сервет (1511-1543) и особенно У. Гарвей (1578-1657), описавшие кровообращение у человека. В XVII-XVIII вв. зародились современная систематика животных и палеонтология. С именем Ж. Кювье (1769-1832) связана разработка принципа корреляции, согласно которому все части и органы животного организма находится в неразрывной связи друг с другом, и изменение одного из них влечет изменение остальных органов тела. Этим положением пользуются палеонтологи, восстанавливая целое животное на основе его останков, найденных в окаменелом состоянии.

Большие заслуги в развитии идей эволюции животных принадлежат знаменитому французскому естествоиспытателю Ж. Ламарку (1744-1829). Он развил и усовершенствовал систематику животных, предложенную К- Линнеем, проделал большую работу по изучению беспозвоночных.

Окончательно победили идеи эволюции в биологии после опубликования Ч. Дарвином (1809-1882) его основного труда «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859). В этой замечательной работе Ч. Дарвин не только доказал существование изменчивости видов и эволюции всего органического мира, но и вскрыл причины этого процесса. Он объяснил целесообразность организации и приспособленность живых существ как результат действия длительного естественного или искусственного отбора - важнейшего фактора эволюции.

Быстрое развитие зоологических исследований в конце XIX в. и особенно в XX в. было тесно связано с ростом животноводства, рыбного и охотничьего промыслов и других отраслей сельского хозяйства, использующих данные зоологии. Развитие зоологической науки во многом способствовало росту и совер­шенствованию сельского хозяйства, охране здоровья человека. Накопление огромного фактического материала и теоретических построений, о животных и их жизни повлекло разделение зоологии в XIX в. и начале XX в. на ряд отраслей - зоология стала комплексной наукой.

В нашей стране зоология имеет длительную и славную историю. Большое значение для развития русской зоологической науки имели труды профессора Московского университета К. Рулье (1814-1858), в которых он развивал идеи единства организма животного и окружающей среды, стремился показать, что изменения условий жизни вызывают изменения животных. К. Рулье выступал против метафизических взглядов Ж. Кювье, и других ученых, отстаивающих теорию неизменности видов.

Особенно быстро стала развиваться русская зоологическая наука во второй половине XIX в. после опубликования Ч. Дарвином теории эволюции органической природы. Передовые ученые России - ботаник К.А. Тимирязев (1843-1920), зоологи A.О. Ковалевский (1840-1901), И.И. Мечников (1845-1916).

1. Методы изучения животных.

Основная задача зоологии состоит во всестороннем изучении всех групп животных, начиная с самых примитивных, объединяемых в тип простейших, и кончая самыми высшими - млекопитающими. Для решения указанной задачи необходимы исследования различного рода: морфологические, физиологические, экологические, зоогеографические и др.

Морфологические исследования посвящены изучению наружного и внутреннего строения организмов. В течение многих веков исследования этого рода велись невооруженным глазом на целых и вскрытых животных. Около 300 лет назад при изучении живых существ начали применять световые микроскопы, в результате чего были впервые открыты многие организмы, о существовании которых ранее не подозревали ввиду их очень малой величины, и стали возможными исследования тонкого строения тел всех организмов.

Физиологические исследования, которые проводятся в тесной связи с биохимическими и биофизическим исследованиями, посвящены изучению функций отдельных частей тела и жизнедеятельности всего организма. Исследования этого рода позволяют выявить связь между строением и работой каждой части тела и согласованность в строении и функционировании разных частей тела между собой. В последнее время количество физиологических исследований, посвященных разным группам животных, быстро возрастает.

Экологические исследования посвящены изучению связей организмов со средой обитания, выявлению их приспособлений к характерным особенностям последней. Эта исследования проводятся в тесном взаимодействии с морфологическими и физиологическими исследованиями и основаны на всестороннем познании образа жизни изучаемых животных и условий среды обитания.

Биогеографические исследования посвящены изучению закономерностей распространения каждой группы opганизмов на земном шаре, выяснению состава флоры (т.е. совокупности всех видов растений) и фауны (т.е. совокупности всех видов животных) разных частей нашей планеты Виды, обитающие в той или иной части Земли, приспособлены к условиям окружающей их среды. Но органический мир сходных по климату и другим условиям частей земного шара может быть совершенно различен. Это объясняется тем, что условия, в которых протекала в прошлые геологические времена эволюция организмов в таких частях земли, были несходны. Таким образом, изучение географического распространения групп животных важно для выяснения эволюции этих групп, степени родства между ними.

2. Основные черты животного организма.

Жизнь на Земле зародилась очень давно - около 4 млрд. лет назад. За этот огромный промежуток времени органическая природа прошла сложный путь развития - от первичного живого вещества до современных сложнейших организмов. Эволюция живой природы на нашей планете привела к образованию двух основных групп организмов: животных и растений.

Важное отличие между ними заключается в характере обмена веществ. Животные - в основном гетеротрофные организмы, т.е. организмы, питающиеся органическими веществами, созданными другими животными и растениями. Напротив, подавляющее большинство растений - а втотрофные организмы, способные при помощи фотосинтеза и других физико-химических процессов создавать органические вещества своего те­ла из неорганических веществ внешней среды. Но эта важная черта отличия животных от растений неабсолютна. Среди растений есть некоторые группы (например, грибы), которые не могут синтезировать органические вещества из неорганических и питаются гетеротрофно. С другой стороны, у некоторых низших животных, например у обычных обитателей наших водоемов - эвглен, в теле имеются хлорофилловые зерна, что позволяет им на свету питаться подобно растениям. Но помещенные в темноту эвглены не погибают, а начинают поглощать органические вещества подобно другим животным.

Подавляющее большинство животных обладают подвижностью, могут перемещаться или совершать различные движения. Растения же, как правило, неподвижны. Но у некоторых высших растений (мимоза, росянка и др.) наблюдается движение отдельных частей (например, листьев), а многие низшие одноклеточные растения могут передвигаться в пространстве. Клетки тела животных обычно не имеют целлюлозных оболочек и не содержат вакуолей клеточного сока, весьма характерных для клеток растений. Но и эти отличия в строении клеток присущи не всем животным и растениям.

Таким образом, провести резкую границу между животными и растениями невозможно. Если высшие, сложно организованные животные и растения резко отличны, то низшие их формы обнаруживают черты сходства. На общность указывает и клеточное строение тела.

3. Виды симбиоза.

Отношения животных, обитающих в той или иной среде, характеризуются взаимовлиянием прямым, непосредственным, или косвенным. Сожительство организмов разных видов получило название симбиоз.

Форма симбиоза по своему существу имеет для сожительствующих животных весьма различное биологическое значение: сожительства враждебного характера; сожительства с взаимной пользой - мутуализм; сотрапезничество (совместное использование корма) - комменсализм. Но комменсализмом называют и те случаи, когда видимую пользу получают не оба организма; а один из них при пребывании на другом организме или близ него, или внутри него. Последнее позволяет предполагать, что определенные обстоятельства (прежде всего недостаток пищи для меньшего и слабого комменсала-нахлебника) могут вызвать смену характера сожительства с переходом комменсализма во временный или постоянный паразитизм.

Бесчисленное разнообразие оттенков в формах симбиоза затрудняет четко очертить границы каждого из них. Это относится и к определению понятия паразитизм. Признак вредности дает особенно ясное представление о паразитическом сожительстве. В отличие от хищника паразит, питаясь за счет другого - хозяина, как правило, не убивает его. Однако, подтачивая здоровье, может способствовать его гибели. Паразит, за единичными исключениями, меньше хозяина и в своей организации имеет в сравнении со свободно живущими сородичами резко выраженные черты регрессивного метаморфоза - упрощения в строении, особенно заметные в нервной системе, органах движения. В процессе эволюции вместе с переходом к паразитизму появляются и новоприобретения, имеющие приспособительное значение.

В фауне нашей планеты животных, ведущих паразитический образ жизни, описано свыше 80 тыс., из которых половину составляют перепончатокрылые насекомые - наездники, на втором месте по численности стоят нематоды и плоские черви, па третьем - протозоа. В типе хордовых паразиты единичны. Паразиты оказывают большое влияние на существование свободноживущих, вызывая временами эпизоотии.

Те или иные виды паразитов локализуются во всех системах органов животных, преобладая в пищеварительных. Так, в желудке и кишечнике обитают: ряд видов жгутиковых, инфузорий, несколько десятков видов амеб, среди них дизентерийная амеба, споровики (кокцидии), микроспоридии (ноземы), из плоских червей - ряд трематод, цепней, широкие лентецы, а из нематод аскариды, острицы, трихинеллы (в период роста до половой зрелости), из насекомых - личинки желудочного овода.

4. Эволюция, как постоянный процесс.

Происхождение видов живых существ - центральный вопрос науки о жизни. Отдельные попытки объяснить естественным путем возникновение одних видов от других успеха не имели. Только в начале XIX в. французский ученый Ж. Ламарк (1744-1829) в книге «Философия зоологии», вышедшей в свет в 1809 г., ясно сформулировал эволюционную идею. Суть последней заключалась в том, что самые простые группы организмов возникли из неживой материи, а потом постепенно развивались, становясь все более сложными. Только спустя 50 лет после опубликования «Философии зоологии» английский ученый Чарлз Дарвин (1809-1882) в своем труде «Происхождение видов», изданном в 1859 г., используя многочисленные данные разных биологических наук, накопленные главным образом в первой половине XIX в., и результаты своих разнообразных исследований, выполненных во время пятилетнего кругосветного путешествия, и в течение последующих лет, привел неопровержимые доказательства исторического развития органического мира и объяснил, как естественным путем возникали и постепенно совершенствовались приспособления растений и животных к их среде обитания.

Любые признаки всех организмов подвержены наследственной изменчивости. Изменения признаков совершаются в разных направлениях. Например, окраска шерсти может становиться темней или светлей, причем размах этих изменений может быть различным, например от небольшого потемнения до значительного и т.д.

Все организмы способны к усиленному размножению, источники же питания, места обитания и другие блага, необходимые для жизни, ограничены. Поэтому в природе между организмами происходит борьба за существование принимающая различные формы. Внутривидовая борьба за существование наблюдается между представителями одного и того же вида из-за пищи, мест обитания и т.д.

5. Развитие животного мира.

Палеонтологическая летопись показывает общую картину развития органической природы. Датировать точно возникновение тех или иных групп животных трудно. Палеонтология рисует эволюцию жизненных форм лишь крупными мазками. Геологическая история насчитывает около 4 млрд. лет. Ее подразделяют на эры: архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую. Эра отражает крупные этапы эволюции животных и растений. Эры подразделяются на периоды, так в палеозойской эре различают периоды: кембрийский, ордовик, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский; в мезозойской - триасский, юрский, меловой; в кайнозойской -третичный и четвертичный (современный). Появление жизни на Земле приурочивается к архейской эре. В отложениях протерозойской эры обнаружены бактерии, водоросли и ряд низших беспозвоночных - радиолярии, губки. В палеозойскую эру животный мир достиг уже большого разнообразия. В начале эры жизнь была сосредоточена в море. Животные были представлены беспозвоночными, а растения - преимущественно водорослями. Первые наземные растения обнаружены в кембрии, в ордовике - первые позвоночные (рыбы). В девоне найдены костистые рыбы и амфибии, в каменноугольном периоде - стегоцефалы (из древних амфибий), хрящевые рыбы. Произошло разделение амфибий на хвостатых и бесхвостых. Существовали в ту поры и насекомые, и пауки. Мезозойскую эру называют веком пресмыкающихся. Первые рептилии найдены в каменноугольном периоде палеозойской эры, но массовое развитие их произошло в мезозое. Поражают разнообразие форм и нередко гигантские их размеры. Одни доминировали на суше, другие жили в водоемах, третьи были способны к полету. В мезозойскую эру появились первые птицы и млекопитающие, цветковые растения, тогда как плауновые, хвощи и папоротники постепенно теряли господствующее среди растений положение.

В кайнозойскую эру флора и фауна Земли постепенно приобрели современный состав. В растительном мире все больше преобладали покрытосеменные. Вымерли характерные для мезозоя головоногие моллюски - аммониты и белемниты. Пресмыкающиеся потеряли господствующее положение среди позвоночных, уступив место млекопитающим и птицам, которые дали большое разнообразие форм. В эту эру (2-3 млн. лет назад) появился на Земле человек разумный.

6. Система царства животных.

Всестороннее изучение животных показало, что царство животных состоит из огромного количества групп, различающихся по особенностям своей организации. При установлении этих групп применяют систему соподчиненных систематических категорий. Основной систематической категорией является вид (например, дикий кабан, пчела медоносная, аскарида свиная). Организмы, относящиеся к одному виду, легко скрещиваются друг с другом и дают плодовитое потомство. Таким образом, особи одного вида обмениваются между собой генами и поэтому очень похожи друг на друга. Каждый вид распространен на определенной территории (водной или наземной), которая называется ареалом данного вида.

Распространение особей одного вида на протяжении его ареала неравномерно, в одних местах они многочисленны, в других встречаются редко или совсем отсутствуют. Совокупность особей одного вида, обитающих на какой-нибудь части ареала, называется популяцией. Таким образом, каждый вид, как правило, состоит из множества популяций, причем даже близко обитающие популяции могут несколько отличаться друг от друга, если условия их жизни неодинаковы (например, одна популяция населяет лес, а другая - рядом расположенный луг). Если условия на протяжении ареала, достаточно большого, постепенно меняются (понижается средняя годовая температура, повышается влажность и т.п.), то признаки популяций тоже постепенно меняются. Таким образом, изучение популяций домашних животных имеет большое практическое значение.

Близкие виды объединяются в один род. Близкие роды объединяются в семейство, семейства - в отряд, отряды - в класс, классы - в тип. Часто устанавливаются промежуточные категории: подрод (между родом и видом), подсемейство (между семейством и родом), подотряд (между отрядом и семейством), подкласс (между классом и семейством), подтип (между типом и классом). Кроме того, употребляют: надкласс (между подтипом и классом), надотряд (между подклассом и отрядом), надсемейство (между отрядом и семейством).

№ 2 – Биологическая характеристика одноклеточных и многоклеточных.