Елена Чиркова - Эволюционно-функциональная морфология животных

• Название: Эволюционно-функциональная морфология животных
• Автор: Елена Чиркова
• Издательство: ЛитагентБИБКОМd634c197-6dc9-11e5-ae5f-00259059d1c2
• Жанр: Биология
• Год: 2007

В учебном пособии рассмотрены современные научные достижения в функциональной и эволюционной морфологии беспозвоночных и позвоночных животных. Предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Биология», «Биоэкология».

---

Завалеева С. М., Сизова Е. А., Чиркова Е. Н. Эволюционно-функциональная морфология животных

Введение

Морфология животных (т.е. строение и т.п.) и морфология как наука – понятия разные. Знания морфологии животных складываются из разных источников, поскольку они основной объект исследований не только морфологов, но и физиологов, экологов, палеонтологов, ветеринарных анатомов, всех, кто так или иначе связан строением живых организмов. Ежегодно в нашей стране публикуется от 80 до 120 работ, затрагивающих разные стороны морфологии. Однако, во многих из них собственно морфология является подсобной, часто лишь используются морфологические методы, а цели изучения и подходы, используемые при этом (методология), принадлежат другим наукам. Подобные сведения о строении животных должны быть осмыслены морфологами в своем (морфологическом) направлении.

Морфология животных изучает форму, строение и развитие (структурные аспекты) в онтогенезе и филогенезе целых организмов, отдельных их структур и комплексов структур, органов и систем органов как в связи с их эволюцией в определенных экологических условиях, так и с учетом корреляций внутри организма. Понятно, что изучение призвано не только прослеживать ход эволюционных и онтогенетических изменений, но и вскрывать закономерности их развития и множественных связей друг с другом и со средой. Отсюда вытекает необходимость теснейшей связи с экологией (биологией) и систематикой (филогенетикой) животных.

Морфология животных должна заниматься изучением становления морфологической специфики их в целом и отдельных групп, эволюцией структур с определением направлений и причин специализации в разных линиях развития. Морфофункциональные и эколого-морфологические аспекты призваны вскрывать причины морфологических изменений, объяснять их особенности. Морфофункциональные и экологоморфологические аспекты призваны вскрывать причины морфологических изменений, объяснять их особенности. Морфология должна быть эволюционной в прямом смысле, т.к. нас интересуют морфологические преобразования в эволюции групп и их причины. На данный момент экологическая морфология оказалась оторванной от сравнительной, т.к. изучаемые объекты всегда рассматривались как ступеньки, ведущие к человеку и не использовался исторический подход в исследованиях. Задача морфолога – дать верную картину развития определенных структур, оценивая их специфику, исходя из собственно морфологии, из известных и новоустановленных закономерностей развития структур, их связей с внешней средой в конкретной группе животных. История отечественной морфологии насчитывает немало блестящих имен, оказавших огромное влияние на последующее ее развитие.

Принято считать, что эволюционная морфология устанавливает связи организма со средой, а функциональная – зависимость строения органов от их функций. На самом деле из четырехзвенной цепи:

1) строение организма и его отдельных структур;

2) функции обусловившие становление их специфической формы;

3) условия протекания функций, обеспечиваемые как органам, так и средой и экологией;

4) сама среда и все, что понимается под экологией: – при экологическом подходе должны исследоваться два последних компонента, а при функциональном – 2 и 3. Оба подхода не могут существовать друг без друга.

Стержнем, вокруг которого должна строиться вся морфология, является эволюционная морфология в узком смысле, т.е. изучение эволюционных преобразований структур, в понимание которых вносят свою лепту и общая морфология и экологическое и функциональное направление морфологических исследований.

К сожалению, вопросы эволюционных преобразований структур резко затрагиваются в работах териологов. Несмотря на отдельные недостатки, ряд исследований по опорно-двигательной, пищеварительной, нервным системам находятся в передовых рядах мировой науки. И есть все возможности к дальнейшему подъему всех сторон морфологии животных.

1 Основные проявления жизни и системы, их обеспечивающие

Каждый организм состоит из ряда функциональных систем органов и аппаратов, обеспечивающих все проявления его жизни и прежде всего реактивность, обмен веществ и размножение.

Реактивность – свойство живой материи не только воспринимать раздражения, исходящие из внешней или внутренней среды, но и отвечать на эти раздражения соответствующей реакцией. Реактивность организма проявляется изменениями двигательной активности, секреторной функции и интенсивности обменных процессов, что находится в зависимости от состояния нервной системы. Таким образом, движение и секреция являются основным проявлением жизни живых организмов, на каком бы уровне своего развития они ни были. Нервная система, находясь в тесной морфофункциональной взаимосвязи со всеми частями и органами тела, осуществляет координацию всей их деятельности, что, в свою очередь, обеспечивает объединение всего организма в единую целостную систему.

Обмен веществ и энергии в организме возможен лишь в определенных физико-химических условиях внешней и внутренней среды, что и обеспечивает их единство. Когда эти условия изменяются, то происходят нарушения обменных процессов, сопровождающиеся заболеваниями или приводящие к гибели организма.

Обмен веществ и энергии осуществляется в организме при активном участии сердечно-сосудистой системы, которая транспортирует от органов пищеварения и дыхания ко всем органам и тканям питательные вещества и кислород, а забирает от них продукты метаболизма к органам выделения. Теплопродукция в организме осуществляется мышечной системой. Регуляция и адаптивная перестройка интенсивности обменных процессов происходят под контролем нервной системы через посредство желез внутренней секреции и сердечно-сосудистой системы.

Размножение обеспечивает преемственность жизни на нашей планете и сохранение определенной численности видов. При ослаблении этой способности или с ее прекращением виды обречены на вымирание.

Для позвоночных свойственно половое размножение. Половые клетки, вырабатываемые в половых железах, содержат в себе всю необходимую генетическую информацию, передаваемую будущему потомству при оплодотворении. Процесс размножения находится под воздействием нервней и гуморальной регуляции. Таким образом, все жизненные процессы, происходящие в организме, обеспечиваются определенными структурами, которые составляют основу его сомы и внутренностей, объединенных между собой сердечно-сосудистой и нервной системами.

Система органов (аппарат) – исторически сложившаяся совокупность органов, находящихся между собой в тесной морфологической и функциональной взаимосвязи и взаимозависимости.

С дидактических (познавательных) позиций под аппаратом следует понимать совокупность органов, которые, несмотря на различия в своем строении, топографии и происхождении, объединяются между собой для обеспечения какого-либо определенного жизненно важного процесса в организме (аппарат движения, аппарат пищеварения, аппарат дыхания).

Под системой органов следует понимать совокупность органов, имеющих общее происхождение, тесную морфологическую взаимозависимость и выполняющих строго определенную функцию (система органов крово- и лимфообращения, нервная система). Отдельные органы и системы могут входить составными частями в аппарат (мышечная и костная системы составляют аппарат движения; органы мочеотделения и органы размножения объединяются в мочеполовой аппарат).

В организме млекопитающих аппараты и системы органов принято подразделять на соматические, составляющие основу тела (soma) животного, и висцеральные, входящие в состав его внутренностей (viscera). Соматические органы и внутренности объединены между собой сердечно-сосудистой и нервной системами.

1 К соматическим органам и аппаратам относятся аппарат движения и общий покров.

Аппарат движения – состоит из костной и мышечной систем, которые обеспечивают функцию перемешения тела в окружающей среде, защиту тела и выполнение тех жизненных процессов, связанных е обменом веществ и размножением.

Общий покров – служит наружном оболочкой тела животного и не только выполняет защитную роль от вредных воздействии внешней среды, но и обеспечивает с ней тесную взаимосвязь через многочисленные рецепторы, а также участвует в обеспечении обмена веществ (газообмен, терморегуляция и выведение продуктов метаболизма). К общему покрову относится кожа и ее производные (волосы, перья, мякиши, роговые образования и железы кожи).

2 К внутренностям – относятся органы, объединенные в пищеварительный, дыхательный и мочеполовой аппараты.

Пищеварительный аппарат – обеспечивает процессы приема пищи и воды. Пища после механической и химической обработки переводится в водорастворимые питательные вещества, которые затем поступают в кровь и лимфу, а непереваренные частицы корма выводятся из организма во внешнюю среду. К пищеварительному аппарату относятся органы ротоглотки, передней, средней и задней кишок с их внутристенными и застенными железами.