Покриви тіла тварин, їх різноманітність та функції. Лабораторні дослідження: особливостей покривів тіла тварин.

Покриви тіла тварин, їх різноманітність та функції. Лабораторні дослідження:особливостей покривів тіла тварин. Волошина Олена Іванівна Вчитель біології вищої категоріїХарківської ЗОШ № 125

Покриви тіла тварин. Тварини мешкають у різних середовищах існування, де на них діють усілякі чинники. Іноді ми дивуємося, як можна існувати в тих чи інших умовах. Захистити організм від небезпечного впливу факторів зовнішнього середовища тваринам допомагають покриви тіла.

Основні функції покривів тіла. Покриви тіла захищають внутрішні органи тварин від зовнішніх факторів, таких як коливання температури, зміни вологості, напади хижаків і паразитів тощо. Вони також можуть відігравати важливу роль у процесах дихання і виділення. Іще одна функція — спілкування. Часто зміна стану покривів тіла є дуже красномовною.

Функції покривів тіла тварин Покриви тіла у різних тварин різноманітні за будовою, проте виконують схожі функції:захищають внутрішні органи від механічних, хімічних та фізичних чинників (пошкоджень, несприятливої температури середовища, сонячних променів, вологи);запобігають втратам води (вкриваються водонепроникною плівкою, звужуються пори); допомагають регулювати температуру тіла; беруть участь в обміні речовин (газообмін, живлення та виділення);допомагають маскуватися, нападати або відлякувати ворогів.

Захист. Покриви захищають тіло від зовнішніх пошкоджень, впливу температури, висушування, проникнення мікробів та паразитів. Напад. Жалкі клітини покривів, кігті хижих птахів і ссавців є знаряддями під час полювання й забезпечення їхнього живлення.

Опора й рух. Покриви надають тілу певної форму, утримують внутрішні органи, утворюють плавальні перетинки між пальцями ніг, шкірні перетинки між кінцівками в кажанів тощо. Дихання. У кишковопорожнинних, плоских червів, риб, амфібій через поверхню тіла відбувається газообмін.

Виділення речовин. Через покриви разом із слизом, потом можуть видалятися вуглекислий газ, надлишок солей. Теплорегуляція. Нагрівання тіла чи віддача тепла здійснюється через покриви (наприклад, через великі вуха в слонів відбувається посилена тепловіддача).

Секреція речовин. У покривах багатьох тварин є шкірні залози, що виділяють речовини для позначення території, визначення особин свого виду, захисту від паразитів і ворогів. Подразливість. Покриви містять чутливі клітини – рецептори (сприймають світло, дотик, сольовий склад води) та органи чуттів (наприклад, бічна лінія риб).

Запасання речовин. У підшкірній клітковині плазунів, ссавців відкладаються про запас жири, під шкірою жаб запасається вода. Отже, покриви є важливими багатофункціональними утворами, з якими пов'язані майже всі процеси життєдіяльності тварин.

Еволюція покривів тварин проходила за такими напрямками: 1) від одношарового до багатошарового епітелію;2) від одношарового захисного епітелію до багатофункціональної шкіри з двох шарів: епідермісу й дерми.

КишковопорожнинніЕктодерма а епітеліально-м'язових клітин, між якими є жалкі клітини. Зовнішній шар клітин складається з епітеліально-м'язових клітин, між якими містяться жалкі клітини для захисту від ворогів та паралізації жертви

Плоскі черви. Одношаровий епітелій з кутикулою в складі шкірно-м'язового мішка. Шкірно-м'язовий мішок (покриви разом із м'язами) складає опорно-рухову систему та виконує захисну функцію. У паразитичних плоских червів — сисунів — епітеліальні клітини містяться під неклітинним шаром, який захищає організм від агресивних травних соків хазяїна. У паразитичних стьожаків покриви тіла мають величезну кількість виростів — ворсинок, через які всмоктується їжа, тобто покриви тіла виконують функцію живлення, а травна система відсутня.

Круглі черви. Одношаровий епітелій з кутикулою. У круглих червів підсилюється захисна функція покривів тіла, їхні покриви — це багатошарова кутикула

Кільчасті черви. Одношаровий епітелій з кутикулою. Багато слизових залоз

Молюски. Одношаровий епітелій утворює мантію, яка утворює черепашку

ЧленистоногіОдношаровий епітелій й товста хітинова кутикула, яка в ракоподібних зміцнюється вапном, у павукоподібних і комах вкрита восковою плівкою. Кутикула виконує захисну функцію, має хітиновий поверхневий шар, різноманітні вирости кутикули (волоски, шипи, голки та ін.) допомагають захиститися від ворогів, або замаскуватися. Для павукоподібних та комах, що живуть у посушливих місцях, кутикула зовні вкрита восковим шаром для зменшення випаровування води і є важливою функцією економії води.

У хребетних покриви мають складнішу будову й представлені шкірою, яка складається з епідермісу та власне шкіри (дерма). Досить часто функції шкіри урізноманітнюються за допомогою похідних шкіри, якими є рогові чи кісткові утвори (луска, пір'я, волосся, кігті, копита, роги) та шкірні залози (слизові, слізні, отруйні, сольові, потові, пахучі, молочні).

Риби. Шкіра з багатошарового епітелію й дерми. Є слизові залози й луска. Захисна функція шкіри підсилена лусками різної форми.

ЗемноводніШкіра гола з багатошарового епітелію й дерми. Є багатоклітинні слизові залози. У шкірі густа сітка кровоносних судин. Шкіра є додатковим органом повітряного дихання, тому вона повинна бути постійно зволоженою (це забезпечують численні залози, що продукують слиз). Шкіра земноводних містить також отруйні залози, що виконують захисну функцію.

Плазуни. Шкіра суха з багатошарового епітелію й дерми. Залози відсутні. Виникають рогові лусочки, щитки, пластинки. Шкіра вкрита роговими лусками і щитками, які виконують захисну функцію

Птахи. Шкіра суха, тонка з багатошарового епітелію і дерми. Залози відсутні (крім куприкової), є пір'я. Пір'я захищає від пошкоджень, допомагає зберегти тепло і зменшує опір повітря під час польоту. Також найбільші пір'їни на крилах і хвості необхідні для забезпечення польоту. Крім того, пір'я птахів має різноманітне забарвлення, що використовується при маскуванні та відіграє важливу роль у шлюбній поведінці.

СсавціШкіра товста з багатошарового епітелію й дерми. Є розвинені залози (потові, сальні, пахучі, молочні) і волосяний покрив. Шкіра вкрита волосяним покривом (шерстю), що допомагає підтримувати постійну температуру тіла. Дуже добре розвинені у ссавців видозміни шкіри (кігті, копита, роги, голки), які виконують важливі захисні функції в житті організмів та використовуються в шлюбних турнірах самців.

Видозміни покривів тіла можуть використовуватись як органи пересування (копита), а також як засоби пасивного (захисне забарвлення) і активного захисту (отруйні залози, шипи, кігті, роги, голки).

Захисне забарвлення буває: маскуючим (у риб верх темний, низ світлий; здатні змінювати забарвлення чи малюнок головоногі молюски, камбала, хамелеони); попереджуючим (яскраве забарвлення метелика, бджоли);відлякуючим (яскраві блакитні плями на тілі і сині отруйні шипи на хвості у ската-хвостокола).

У яких тварин покриви тіла виконують функцію живлення? Які особливості будови цих тварин?У паразитичних стьожаків покриви тіла мають величезну кількість виростів — ворсинок, через які всмоктується їжа, таким чином у цих червів покриви тіла виконують функцію живлення, а травна система відсутня.

Які функції виконують шкірні залози у різних груп тварин?Шкірні залози дощового черв'яка виробляють слиз для захисту та пересування у ґрунті. Шкірні залози земноводних продукують слиз покривів для забезпечення шкірного дихання. Клітини сальних залоз ссавців продукують жирні виділення (сприяють збереженню еластичності шкіри і волосся, оберігають шкіру від потрапляння шкідливих бактерій і грибів).

Які функції виконують шкірні залози у різних груп тварин?Потові залози (виділяють шкідливі продукти обміну речовин, основна функція — це терморегуляція — охолодження тіла завдяки активному виділенню й випаровуванню поту). Видозміною потових є пахучі залози у багатьох хижих ссавців (використовуються насамперед для маркування території, а також для розпізнавання особин свого виду, у скунсів такі залози є ефективним знаряддям захисту). Молочні залози ссавців — видозмінені потові залози, що розвиваються у самок (для вигодовування дитинчат молоком).

Забарвлення. У покривах тварин є забарвлюючі речовини-пігменти, що роблять тварин непомітними на фоні місцевості (біле забарвлення полярних сов), застерігають хижаків від нападу (у сонечка, ос), розчленовують обриси тварин у середовищі існування (смугастість зебр). Деякі тварини здатні швидко змінювати забарвлення залежно від умов (хамелеони, восьминоги). Маскування. Форма тіла й забарвлення покривів роблять тварин схожими на листки, гілки, кору або колючки рослин (гусінь березового п'ядуна схожа на гілочку берези).

Мімікрія. Незахищені види мають ознаки подібності з видами, які захищені (наприклад, муха бджоловидка звичайна подібна до бджоли). Отруйність. Зустрічається серед черевоногих (конуси), комах (бджоли, шершні), павукоподібних (павуки, скорпіони), багатоніжок (сколопендри), риб (риба-фугу, морський дракон), рептилій (гадюки, варани).

Органи захисту й нападу. Для полювання й захисту призначені такі органи, як клешні у раків, дзьоб у восьминогів й птахів, хеліцери у павуків, жало у джмелів, озброєні вирости на голові чи хвості у риби-меч та ската-хвостокола, зуби у акул й у хижих ссавців тощо. Електричні органи. Здатністю генерувати електричний струм володіють лише риби (електричний вугор, електричний скат). Ловильні утвори. Є тварини, які риють пастки в землі (мурашиний лев), роблять павутину (павуки), мають вирости для приваблювання (риби-вудильники).

Звідки взялася шерсть?Колись давно у предків ссавців з'явилися нові органи дотику — вібриси. Вони мали вигляд довгих волосків і росли на голові тварини. Унаслідок однієї мутації ці волоски виросли по всьому тілу і виявилися чудовим надбанням, яке вже багато мільйонів років полегшує життя ссавців (мал. 37.3). Яка буває шерсть?Типи волосся ссавців:— пух — коротке м'яке волосся;— ость — товсте й пружне волосся;— вібриси — органи дотику.

Похідні шкіри ссавців. Крім волосся, шкіра ссавців утворює доволі багато інших структур. Те ж саме походження, що й волосся, мають нігті приматів, кігті хижаків, копита травоїдних. І не тільки вони. Навіть ріг носорога та луски ящерів (є такі ссавці) теж є роговими похідними шкіри. Трохи складніша ситуація з рогами. Більшість рогів у ссавців так само, як волосся, копита або нігті, утворюються зовнішнім шаром шкіри. Це роги корів, кіз, антилоп. Винятком є роги оленів: вони утворюються глибшими шарами шкіри.

Запам'ятайте найважливіше: Покриви тіла тварин виконують функції захисту організму від впливу зовнішнього середовища, аналізу цього середовища та взаємодії з ним. Покриви тварин — результат тривалої еволюції і є пристосуванням до особливостей навколишнього середовища.

Лабораторне дослідження: особливостей покривів тіла тварин. Мета: ознайомлення з особливостями покривів тіла тварин. Обладнання та матеріали: таблиці та фото із зображенням хребетних тварин, луска риб, пір’я птахів, шерсть ссавців, роги. ХІД РОБОТИ:1. Ознайомтесь на зображеннях з покривами хребетних тварин: риб, земноводних, плазунів, птахів та ссавців.

2. Дайте відповіді на такі запитання:— Яке значення має луска у риб?— Чому шкіра земноводних гола?— Яке призначення мають покриви плазунів?— Які функції виконують покриви птахів? Розкажіть про будову пір’я.— Яку роль в житті виконує волосяний покрив ссавців?

3. Заповніть таблицю: Покриви тіла хребетних тварин. Критерії для порівняння. Риби. ЗемноводніПлазуни. Птахи. СсавціШкіра суха чи волога?Шкіра гола чи має покриви? Чим покрита шкіра?Похідні шкіри.

Висновок. З чим пов’язані особливості покривів тіла тварин?