Основные этапы эволюции покровов тела у животных

• 1 слайд

  Основные этапы эволюции покровов тела у животных
  Мендусь М.А.
  Учитель биологии г. Барнаул
  

• 2 слайд

  Происхождение и функции покровов тела
  Функции покровов тела.
  1.Защита от механических, физических и химических воздейст­вий.
  2.Барьерная - преграда для проникновения бактерий и других микроорганизмов.
  3. Теплоизоляция (кожа, волосы, перья).
  4.Участие в теплообмене между организмом и окружающей сре­дой.
  5.Участие в регуляции водного баланса организма.
  6.Участие в выведении конечных продуктов обмена (железы).
  7.Участие в дыхании (поглощение О2 и выделение СО2).
  8.Метаболическая функция (запасание энергетического материа­ла, образование витамина D, молока).
  9.Важная роль во внутривидовых отношениях: пигменты кожи и волос обеспечивают видоспецифическую окраску кожи; сово­купность секретов пахучих, сальных, потовых желез позволяет отличить особей своего и других видов, облегчает встречу сам­ца и самки.
  10.Пассивная защита - приспособительная окраска (покровитель­ственная, предостерегающая, расчленяющая, мимикрия) обес­печивает адаптацию организма к среде обитания.
  Строение и функции кожи.
  Все животные от простейших до многоклеточных имеют покровы тела, которые защищают от механических, химических повреждений, потери воды, регулируют температуру тела., а у многоклеточных участвуют в метаболизме
  
  

• 3 слайд

  У беспозвоночных животных покровы развиваются из эктодер­мы. Эволюция покровов шла по пути преобразования мерцательного эпителия (ресничные черви) в плоский эпителий, лишенный ресни­чек, с образованием снаружи кутикулярного слоя. Уже у беспозво­ночных животных покров выполняет не только функцию защиты, но и многие другие (восприятие механических и химических раздраже­ний, осязание, поражение жертвы, отпугивание врагов).
  
  

• 4 слайд

  Беспозвоночные. Происхождение покровов в эмбриогенезе
  1. Одноклеточные - покрыты прочной оболочкой.
  
  
  
  
  
  2. Многоклеточные – внешние покровы усложняются, и образуется плоский эпителий.
  

• 5 слайд

  Кишечнополостные (медузы, полипы, гидры) - тело из двух слоев клеток: эктодермы и энтодермы, между ними мезоглея.
  

• 6 слайд

  Покровы тела у беспозвоночных животных образованы преимущественно эктодермой и ее производными. Так, кожно-мускульный мешок плоских червей состоит из покровной ткани – тегумента, который представляет собой многоядерную неклеточную структуру и трех слоев мышц – продольных, поперечных и дорзовентральных. Движения, осуществляемые ими, медленны и несовершенны. У турбеллярий тело покрыто ресничками, участвующими в движении.
  

• 7 слайд

  Кожно-мускульный мешок круглых червей состоит из многослойной, эластичной и малорастяжимой кутикулы, гиподермы, представляющей собой единую цитоплазматическую массу, не разделенную на отдельные клетки и содержащую большое количество ядер, и одного слоя продольных и гладких мышц. Кутикула выполняет в основном защитную функцию. Мышцы располагаются в виде двух продольных тяжей – на брюшной и спинной сторонах тела. Их поочередное сокращения обеспечивает энергичные сгибательные и разгибательные движения и быстрое перемещение тела в пространстве.
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Тело кольчатых червей покрыто кожно-мускульным мешком, состоящим из одного слоя эпителия и двух слоев мышц: наружного слоя кольцевых и внутреннего слоя, образованного продольными мышечными волокнами.
  Таким образом, эволюция покровов тела у беспозвоночных шла от мерцательного эпителия турбеллярий, т.е. ресничных червей, выполняющих у них функцию примитивных органов движения, к плоскому, лишенному мерцательных выростов эпителию сосальщиков, ленточных, круглых и кольчатых червей
  

• 10 слайд

  Покровы тела членистоногих представлены хитинизированной кутикулой, защищающей органы от внешних вредных воздействий и представляющая собой наружный скелет, к которому прикрепляются обособленные мышцы, состоящие из поперечнополосатых мышечных волокон.
  

• 11 слайд

  Членистоногие (ракообразные, паукообразные, насекомые) - хитиновая кутикула (ЭКЗОСКЕЛЕТ), состоящий из липидов, протеинов, азотистого органического вещества - хитина. Под кутикулой железы: слюнные, паутинные, ядовитые, пахучие. Затвердевание кутикулы происходит путем пропитывания ее оксидом Са ( у ракообразных и многоножек) или задубленными белками (пауки и насекомые). Значение кутикулы: а) защита от механических, химических повреждений; б) предохраняет от излишней потери воды у наземных членистоногих т.к. снаружи покрыта жироподобными и воскоподобными соединениями. Из-за экзоскелета рост животного неравномерный и сопровождается периодической линькой
  
  

• 12 слайд

  У хордовых животных покров не является однородным струк­турным образованием, а состоит из двух частей - эпидермиса и дер­мы, которые тесно связаны друг с другом, но различаются по проис­хождению: эпидермис развивается из эктодермы, дерма - из мезо­дермы.
  -Эволюция покровов шла по пути замещения однослойного цилиндрического эпителия и слабо развитой дермы (ланцетник) на многослойный плоский ороговевающий эпителий и хорошо развитую дерму (позвоночные).
  Дальнейшая эволюция покровов в ряду позвоночных обуслови­ла деление эпидермиса на верхний защитный роговой слой и нижний ростковый. Клетки рогового слоя по мере приближения к поверхно­сти уплощаются, наполняются фибриллярным белком- кератином, отмирают и слущиваются, что важно в условиях постоянного назем­ного существования.
  У всех высших позвоночных за счет видоизмененного рогового слоя эпидермиса образуются специализированные структуры: чешуя,когти, рога, перья, ногти, волосы. Следует отметить, что у предков млекопитающих тело было покрыто чешуей, которая сохранилась на конечностях и хвосте ряда современных млекопитающих (грызуны, насекомоядные, сумчатые). У многих амниот, у которых зубы реду­цированы, кожа по краям челюстей ороговевает, образуя клюв. Воз­никшие у млекопитающих ногти и копыта являются модификацией когтей.
  Появление у млекопитающих волосяного покрова обеспечило теплоизоляцию, видоспецифическуго окраску кожи (вместе с пиг­ментными клетками эпидермиса и дермы), улучшило осязание, аэро-и гидродинамические свойства тела.
  

• 13 слайд

  Кожа ланцетников — однослойный эпителий (эпидермис) , который располагается на подстилающей его тонкой базальной мембране. Сверху эпидермис покрыт кутикулой, поверхностной плёнкой из мукополисахаридов, выделяющейся из эпидермальных желёз, она защищает тонкую кожу ланцетников от повреждений. Под эпителием находится тонкий слой студенистой соединительной ткани — кориум, или кутис. Наружные покровы прозрачны, почти не пигментированы.
  

• 14 слайд

  Позвоночные или Черепные(рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие или звери) - кожа из эпидермиса и дермы( собственно кожи или кориума).
  Эпидермис- многослойный эпителий. В нем образуются роговые чешуи, перья, ногти, копыта, полые рога, волосы. В эпидермисе железы, пигментные клетки. Клетки нижнего слоя эпидермиса постоянно делятся, а в верхнем слое отмирают и слущиваются.
  Дерма – слой соединительной ткани. В нем корни волос - волосяные луковицы, сальные, потовые железы, кровеносные сосуды, нервные окончания.
  У млекопитающих есть подкожная жировая клетчатка – Гиподерма (глубокий слой кожи). В нем жировые клетки. Его функции: запасная, сохранение тепла, защита от механических повреждений.
   
  

• 15 слайд

  Кожный покров
  Кожа рыбы состоит из многослойного эпидермиса (или эпителия) и расположенной под ним соединительнотканной дермы. В эпителиальном слое находятся многочисленные железы, выделяющие слизь. Эта слизь выполняет целый ряд функций – уменьшает трение об воду, когда рыба плывет, защищает тело рыбы от внешних воздействий и дезинфицирует поверхностные раны. В эпителиальном слое также находятся пигментные клетки, которые отвечают за окрас тела рыбы. У некоторых рыб окраска варьирует в зависимости от настроения и условий внешней среды.
  
  У большинства рыб корпус покрыт защитными образованиями – чешуей, которая представляет из себя хрящевые или костные образования, состоящие на 50% из органических веществ и на 50% неорганических, таких как: фосфат кальций, натрий, фосфат магний и карбонат кальций. Присутствуют в чешуе и микроминералы.
  
  Среда обитания и особенности внешнего строения рыб влияют на многообразие форм, размеров и количество чешуек у разных видов. Одни могут быть вообще практически без чешуи. Другие же с большими чешуйками. Например, у некоторых карпов они могут достигать пару сантиметров. Тем не менее, в целом размер тела рыбы напрямую пропорционален чешуи и определяется линейным уравнением:
  

• 16 слайд

  Специалистами выделяется три типа чешуи:
  костная (разделяют на циклоидную – гладкую, округлую и ктеноидную, которой присуще небольшие шипы по заднему краю);
  ганоидная,
  плакоидная.
  

• 17 слайд

  Костной чешуе характерно наличие в ее составе лишь костного вещества. Имеют ее следующие виды рыб: сельдевые, карповые, окуневые.
  
  Ганоидная чешуя обладает формой ромба и соединяется между собой с помощью особых сочленений, из-за чего выглядит как плотный панцирь. В верхней части прочность достигается за счет ганоина, а в нижней – костного вещества. Характерна такая чешуя для кистеперых (по всему телу) и осетровых (только на хвосте) рыб.
  
  Плакоидную чешую находят у ископаемых рыб. Она является самой древней и представляет собой, как и ганоидная, форму ромба, но с шипом, который выступает наружу. В химическом составе чешуя имеет дентин, а шип покрыт специальной эмалью – витродентином. Особенностью является и то, что этому виду чешуи свойственна полость, которая заполнена рыхлой соединительной тканью с нервными волокнами и даже кровеносными сосудами. Возможна и измененная плакоидная чешуя, к примеру, иглы у скатов. Плакоидную чешую помимо скатов имеют и акулы. Она характерна для хрящевых рыб.
  

• 18 слайд

  Кожные покровы земноводных
  Все земноводные имеют гладкую тонкую кожу, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. Строение кожи характерно для позвоночных животных: выделяется многослойный эпидермис и собственно кожа (кориум). Кожа богата кожными железами, выделяющими слизь. У некоторых слизь может быть ядовитой или облегчающей газообмен. Кожа является дополнительным органом газообмена и снабжена густой сетью капилляров.
  Роговые образования очень редки, также редки и окостенения кожи: у Brachycephalus ephippium и рогатой жабы Ceratophrys dorsata имеется костяная пластинка в коже спины, у безногих земноводных — чешуйки; у жаб иногда под старость отлагается известь в коже
  

• 19 слайд

  Покров
  
  
  Наружный кожный покров современных пресмыкающихся в результате утолщения и ороговения образует чешуйки или щитки. У ящериц роговые чешуйки перекрывают друг друга, напоминая черепицу. У черепах сросшиеся щитки формируют сплошной прочный панцирь. Смена рогового покрова происходит путём полной или частичной линьки, которая у многих видов происходит несколько раз в год.
  
  Наряду с этим, древние рептилии могли также быть покрыты своеобразными перьями (являющимися по строению специализированной формой чешуи) или похожими на пух нитевидными образованиями (прогрессивные архозавры).
  
  Плотная и сухая кожа содержит пахучие железы. Слизистые железы отсутствуют — кожа рептилий сухая, характерный блеск ей придают гладкие чешуи.
  
  В наружной части внутреннего слоя кожи часто находятся специальные клетки — хроматофоры. В этих клетках секретируются пигменты: меланины и каротиноиды. Также в хроматофорах встречается способный отражать свет гуанин. Благодаря хроматофорам, некоторые пресмыкающиеся способны изменять окраску своего тела за сравнительно короткое время. Хамелеоны — наиболее известные представители с подобным свойством.
  

• 20 слайд

• 21 слайд

  Тело птиц покрыто перьями – выполняют теплоизоляционную функцию, обеспечивают обтекаемость тела, образуют несущие плоскости в полете (крылья, хвост). Перья – производные кожи. Кожа птиц сухая и лишена желез. Единственная железа – копчиковая (выделяет жир, которым птицы смазывают перья для придания им эластичности и несмачиваемости).
  Перо состоит из очина, стержня (осевая часть пера) и опахала. Очином перо погружено в кожу, а от стержня отходят опахала. Стержень – плотная роговая трубка. Опахало образовано бородками первого порядка, от них отходят бородки второго порядка с мелкими крючочками. Бородки сцепляются крючочками друг с другом.
  

• 22 слайд

  Контурные перья – покрывают тело птиц и определяют его контуры; обусловливают возможность полета и защищают птицу. Маховые – составляют летательную плоскость крыла. Кроющие - более мелкие перья, покрывающие тело птиц. Рулевые – крупные и упругие перья, образующие веер хвоста; направляют полет. Пуховые – тонкий стержень, имеющий вид кисточек; не образуют опахало, согревают птицу. Пух – укороченный стержень, бородки отходят от него пучком. Функция пуховых перьев (пуха) – удерживать у кожи слой воздуха и сохранять тепло.
  

• 23 слайд

  Кожный покров млекопитающих участвует в терморегуляции организма. Кожа обильно пронизана кровеносными сосудами и снабжается кровью. Теплоотдача увеличивается при расширении сосудов или уменьшается при их сужении.
  В коже млекопитающих расположены разнообразные железы:
  сальные железы — выделяют кожный жир, который, смазывая кожу и волосы, придаёт им эластичность и препятствует намоканию;
  потовые железы — выделяют пот, что охлаждает тело и выделяет вредные вещества из организма;
  пахучие железы — нужны для отпугивания врагов, привлечения самки и мечения своей территории;
  млечные (молочные) железы — нужны для выкармливания детёнышей молоком.
  

• 24 слайд

  Волосяной покров состоит из разных типов волос:
  ость (остевые волосы) — длинные, тонкие, но прочные волосы.
  подшёрсток — короткие и пушистые волосы, расположенные под остевыми.
  вибриссы — жёсткие и длинные волосы, которые образуют брови и усы (служат органом осязания).
  
  
  У одних животных шерстный покров состоит из ости (олень); у других — из подшёрстка (крот); у третьих — из ости и подшёрстка (нутрия, куница).
  
  Все звери периодически линяют. При этом у них изменяется густота меха (зимний мех имеет больше подшёрстка), а у некоторых и окраска (белка обыкновенная зимой бывает серебристо-серой, а летом — рыжей).
  

Краткое описание документа:

разработка занятия по элективному курсу " Эволюция систем органов животных"

Данный курс используется для углубленного изучения биологии в 11 классе и помогает учащимся в подготовке к ЕГЭ.

В данной разработке рассматривается эволюция покровов тела, начиная от одноклеточных организмов и заканчивая млекопитающими животными.