Строение и функции нервной системы

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна —периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами — мышцами и железами.Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде.

Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы —серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферентным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам). Эти исполнительные органы называются эффекторами.

Основная функция нервной системы —интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма.Структурной единицей нервной системы является нервная клетка —нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков —дендритов —по ним нервные импульсы идут к телу клетки —и одного длинного отростка —аксона —по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам.

Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием — синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный.

Все отделы мозга имеют свои функции.

Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса —центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды, либидо), лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).

У человека особенно развита кора больших полушарий — орган высших психических функций. Она имеет толщину 3— мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м.

Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой.

Их насчитывается около 15 миллиардов.

Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц —полей, а по расположению его частей —на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.

Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (например, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная —речевые, височная —слуховые). Наибольшая часть двигательной зоны коры головного мозга человека связана с регуляцией движения органа труда (руки) и органов речи.

Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И.П.Павлова, являются “источником силы для корковых клеток”).

В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат в себе “опыт”, накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.

По мере усложнения организации животных на различных ступенях эволюции значение коры головного мозга все более и более возрастает.

Если, например, удалить кору головного мозга у лягушки (она имеет незначительный удельный вес в общем объеме ее головного мозга), то лягушка почти не изменяет своего поведения. Лишенный коры головного мозга голубь летает, сохраняет равновесие, но уже теряет ряд жизненных функций. Собака с удаленной корой головного мозга становится полностью не приспособленной к окружающей обстановке.

Основным механизмом нервной деятельности является рефлекс. Рефлекс

— реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при посредстве центральной нервной системы.

Термин “рефлекс”, как уже отмечалось, был введен в физиологию французским ученым Рене Декартом в XVII веке. Но для объяснения психической деятельности он был применен лишь в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И.Сеченовым. Развивая учение И.М.Сеченова, И.П.Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлекса.

Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные.

Безусловные рефлексы —врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (например, рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи).

Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Безусловные рефлексы одинаковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инстинктов. Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т.е. безусловными реакциями, но и такими реакциями, которые приобретены данным организмом в процессе его индивидуальной жизнедеятельности, т.е. условными рефлексами.

Условные рефлексы —физиологический механизм приспособления организма к изменяющимся условиям среды.

Условные рефлексы —это такие реакции организма, которые не являются врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях.

Они возникают при условии постоянного предшествования различных явлений тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (например, рычание тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пугать других животных).

Мозг не идет на поводу только текущих воздействий. Он планирует, предвосхищает будущее, осуществляет опережающее отражение будущего. В этом состоит самая главная особенность его работы. Действие должно достичь определенного будущего результата —цели. Без предварительного моделирования мозгом этого результата невозможна регуляция поведения.

Деятельность организма – закономерная рефлекторная реакция на стимул. Рефлекс – реакция организма на раздражение рецепторов, которая осуществляется с участием ЦНС. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга Цепь последовательно связанных между собой нейронов образует рефлекторную дугу.

Рефлекторная дуга (нервная дуга) - путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.

Рефлекторная дуга состоит из:

·рецептора - нервное звено, воспринимающее раздражение;

·афферентного звена - центростремительное нервное волокно - отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в центральную нервную систему;

·центрального звена - нервный центр (необязательный элемент, например для аксон-рефлекса);

·эфферентного звена - осуществляют передачу от нервного центра к эффектору.

·эффектора - исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Вопрос№3
Основной частью двигательного аппарата дождевых червей является мощно развитая мускулатура их стенки тела. Она устроена по типу так называемого кожно мускульного мешка.Под кожным эпителием расположен слой кольцевых мышц, сокращение которых уменьшает диаметр червя. Слой кольцевой мускулатуры подстилается слоем продольной мускулатуры, сокращение которой уменьшает длину червя. На границе между этими двумя слоями находится очень тонкий слой диагональных мышечных волокон.На большей части тела продольный слой мускулатуры имеет значительно большую мощность, чем кольцевой, но в передних 8–12 сегментах тела кольцевой слой может достигать толщины продольного слоя. Эти сегменты играют особенно важную роль при вбуравливании червя в землю.Прежде думали, что ходы червей в земле образуются поглощением ими земли, т. е. что червь как бы въедается в землю. Однако, как показал Дарвин, эти ходы – главным образом результат активной мышечной работы, благодаря которой частицы даже очень твердых грунтов могут быть раздвинуты. Заглатывание грунта во время копания безусловно может происходить, но оно имеет второстепенное значение.

Крупным видам дождевых червей, для того чтобы закопаться в плотный грунт на всю длину тела, достаточно 30–40 минут. Эта способность делать ходы в грунте, позволяющая дождевым червям проникать глубоко в землю, подчас на глубину 2 м и более, в значительной мере и определяет космическую роль дождевых червей как почвообразователей. Для этого нужна большая мощность мускулатуры, каковой они и обладают. Мускулатура стенки тела составляет 38–44 % от объема тела, а у наиболее сильных видов эта цифра повышается до 50 %. В этом отношении черви из беспозвоночных уступают только пиявкам, у которых мускулатура тела может составлять до 65 % от объема тела.

На поверхности земли и внутри готовых подземных ходов червь, так же как и при закапывании, двигается путем закономерно чередующихся сокращений продольной и кольцевой мускулатуры, комбинируемых с движением щетинок (перистальтические движения).

В спокойном состоянии черви передвигаются довольно медленно, но при сильных раздражениях могут очень быстро сокращаться, совершая даже нечто вроде скачков, особенно когда приходится спасаться от преследования. В этих движениях особую роль приобретает продольная мускулатура, содействующая скорости поступательного движения. Черви могут довольно быстро двигаться вверх в вертикальных ходах, сделанных ими в грунте. Опыты в стеклянных трубках с видами родов Lumbricus и Allolobophora показали, что черви опираются спинной поверхностью тела на твердую поверхность трубки. Кроме того, движению червя помогает рот, действующий как присоска (Japp, 1956).Этим оправдывается не только несравненно большая толщина продольной мускулатуры по сравнению с кольцевым слоем, но и особенности ее строения.

У многих видов в продольной мускулатуре наблюдается своеобразная упорядоченность расположения мышечных волокон. Последние укреплены на тяжах соединительной ткани параллельными рядами, благодаря чему на поперечном разрезе они кажутся составленными в «елочку». Такое расположение волокон мускулатуры называется перистым. Оно наблюдается не у всех видов; многим видам свойственно обычное, пучковое расположение волокон продольной мускулатуры.

Дождевой червь имеет вытянутое, длиной 10-16 см тело. На поперечном сечении тело округлое, но, в отличие от круглых червей, оно поделено кольцевыми перетяжками на 100-180 члеников. На каждом членике сидят маленькие упругие щетинки. Они почти не видны, но если провести пальцами от заднего конца тела червя к переднему, то мы сразу почувствуем их. Этими щетинками червь цепляется при движении за неровности почвы. Среда обитания дождевого червя Днем черви держатся в почве, прокладывая в ней ходы. Если почва мягкая, то червь буравит ее передним концом тела. При этом он сначала сжимает передний конец тела, так что тот становится тонким, и просовывает его вперед между комочками почвы. Затем передний конец утолщается, раздвигая почву, и червь подтягивает заднюю часть тела. В плотной почве червь может проедать себе ход, пропуская землю через кишечник. Кучки земли можно видеть на поверхности почвы - их оставляют здесь черви ночью. На поверхность выходят они также и после сильного дождя (отсюда название - дождевой). Летом черви держатся в поверхностных слоях почвы, а на зиму роют норки глубиной до 2 м. Кожно-мускульный мешок Если взять червя в руки, то мы обнаружим, что кожа его влажная, покрыта слизью. Эта слизь облегчает движение червя в почве. Кроме того, только через влажную кожу происходит проникновение в тело червя кислорода, необходимого для дыхания. Под кожей располагаются сросшиеся с ней кольцевые мышцы, а под ними слой продольных мышц - получается кожно-мускульный мешок. Кольцевые мышцы делают тело червя тонким и длинным, а продольные укорачивают и утолщают. Благодаря попеременной работе этих мышц и происходит движение червя. Полость тела дождевого червя Под кожно-мускульным мешком расположена заполненная жидкостью полость тела, в которой находятся внутренние органы. Эта полость тела не сплошная, как у круглых червей, а поделена поперечными перегородками соответственно числу члеников. Она имеет свои собственные стенки и располагается под кожно-мускульным мешком Органы пищеварения дождевого червя Рисунок: пищеварительная система дождевого червя Рот расположен на переднем конце тела. Питается дождевой червь гниющими растительными остатками, которые он заглатывает вместе с землей. Так же он может затаскивать с поверхности опавшие листья. Заглатывание производится мускулистой глоткой. Затем пища попадает в кишечник. Непереваренные остатки вместе с землей выбрасываются через анальное отверстие на заднем конце тела. Кровеносная система дождевого червя Кровеносная система дождевого червя служит для переноса кислорода и питательных веществ прежде всего к мышцам. У дождевого червя два главных кровеносных сосуда:спинной кровеносный сосуд, по которому кровь движется сзади наперед, и брюшной кровеносный сосуд, по которому кровь течет спереди назад. Оба сосуда в каждом членике соединены кольцевыми сосудами. Несколько толстых кольцевых сосудов имеют мышечные стенки, за счет сокращения которых происходит движение крови. От главных сосудов отходят более тонкие, ветвящиеся затем на мельчайшие капилляры. В эти капилляры поступают кислород из кожи и питательные вещества из кишечника, а из других таких же капилляров, ветвящихся в мышцах, происходит отдача этих веществ. Таким образом, кровь движется все время по сосудам и с полостной жидкостью не смешивается. Такую кровеносную систему называют замкнутой кровеносною системою. Выделительная система дождевого червя Жидкие ненужные, переработанные вещества поступают в полость тела. В каждом членике находится пара трубочек. Каждая трубочка на внутреннем конце имеет воронку, в нее поступают переработанные ненужные вещества и выводятся по трубочке через противоположный конец наружу. Нервная система дождевого червя Вдоль всего тела червя по брюшной стороне проходит пара нервных стволов. В каждом членике на них развиты нервные узелки - получается нервная цепочка. В передней части два больших узла соединены друг с другом кольцевыми перемычками - образуетсяокологлоточное нервное кольцо. От всех узлов отходят нервы к различным органам. Органы чувств дождевого червя Специальных органов чувств нет, но чувствительные клетки в коже позволяют дождевому червю чувствовать прикосновение к его коже и отличать свет от тьмы. Половая система и размножение дождевого червя:Дождевые черви - гермафродиты. Перед откладкой яиц два червя на некоторое время соприкасаются и обмениваются семенной жидкостью - спермой. Затем они расходятся, а из утолщения (пояска), имеющегося на передней части червя, выделяется слизь. В эту слизь поступают яйца. Затем комок слизи с яйцами соскальзывает с тела червя и застывает в кокон. Из кокона выходят молодые черви.

Для эффективности работы мускулатуры имеет значение то обстоятельство, что под стенкой тела находится полость, наполненная жидкостью. Эта полость сходна по происхождению и характеру с брюшной полостью высших позвоночных и человека, т. е., так же как у них, в ней помещаются внутренности и она выстлана плоским эпителием, носящим название «перитонеальный».У червей полость тела поделена соответственно сегментам тела межсегментными перегородками. Кроме того, полость тела делится на правую и левую стороны брыжейкой, соединяющей брюшную сторону тела с кишечником.В общем, тело червя представляет собой как бы две трубки, вложенные одна в другую: стенка наружной трубки – стенка тела, стенка внутренней – кишечник. Промежуток между ними занят полостью тела, наполненной жидкостью. Все жидкости, как известно, очень упруги и практически несжимаемы при сколь угодно больших давлениях. Поэтому полостная жидкость является антагонистом действия мускулатуры и в известной степени заменяет червю отсутствующий у него скелет. При сокращении мускулатуры стенки тела давление на нее изнутри со стороны полостной жидкости (тургор) возрастает, и, вследствие несжимаемости ее, поверхность червя приобретает свойства упругого твердого тела. Это помогает ему при движении, а особенно при рытье подземных ходов: передним концом тела червь вбуравливается в грунт наподобие твердого клина.Упомянем еще раз, что при движениях дождевых червей очень большое значение имеет комбинированное действие мускулатуры стенки тела и щетинок. Особое значение работа щетинок (кроме вбуравливания в землю) приобретает при лазании по крутизне. Известно, что многие виды червей могут влезать на деревья, что их находят в больших бочках, поставленных для собирания дождевой воды, или в зрелых кочанах капусты под наружными листьями, либо в середине кочна и т. д.

Билет №18 Вопрос №1

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.

Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.

Геохронологическая шкала истории развития органического мира Земли включает эры и периоды. Выделяют следующие эры:

· архейская (архей) — эра древнейшей жизни,

· протерозойская (протерозой) — эра первичной жизни,

· палеозойская (палеозой) — эра древней жизни,

· мезозойская (мезозой) — эра средней жизни,

· кайнозойская (кайнозой) — эра новой жизни.

Названия периодов образованы либо от названий местностей, где впервые были найдены соответствующие отложения (город Пермь, графство Девон), либо от происходивших в то время процессов (в угольный период — карбон — происходила закладка отложений каменного угля, в меловой — мела и т.д.).

Жизнь существует на Земле около 5 млрд. лет. Однако то, что происходило в этот длительный период времени на Земле, наука представляет себе достаточно хорошо. Большую помощь в этом оказывает изучение горных пород, сохранивших окаменевшие остатки древних организмов. Известно, что горные породы залегают слоями и самый нижний слой является самым древним. Следовательно, остатки растений и животных, встречаемые в нижних слоях, должны быть более древними по происхождению, чем организмы, жившие в поздние эпохи и оказавшиеся в виде окаменелостей в более верхних слоях. Достаточно знать характерные для данного пласта ископаемые, чтобы определить возраст породы.

Современная наука располагает радиоактивными методами определения возраста пород – ториевым, урановым, рубидиевым, калиевым, углеродным и др. Эти методы позволили создать шкалу геологического летоисчисления, представляющую собственно историю развития жизни на Земле.

Архейская (самая древняя) эра, продолжавшаяся более 900 млн. лет, оставила мало, следов жизни, так как пласты сильно изменились под воздействием высокой температуры и давления. Найденные в горных породах этой эры графит, известняк и мрамор говорят о существовании в ту пору сине-зеленых водорослей и бактерий, которые за простую организацию (у них мелкие клетки без четко выраженного ядра) - получили название прокариотов.

В архее произошли три крупных ароморфоза, сыгравших громадную роль в дальнейшем развитии жизни на Земле: 1) возник половой процесс, приведший к обмену генами и появлению комбинативной изменчивости, которая значительно расширила материал для естественного отбора; 2) появился фотосинтез, приведший к разделению, единого органического мира по способу питания на мир растений и мир животных. Растения оказались способными синтезировать необходимые для жизни вещества из неорганических - автотрофные организмы. Они обеспечили накопление кислорода и органических веществ, которые использовали Для своей жизнедеятельности животные - гетеротрофные организмы; 3) образовались многоклеточные организмы, способные захватывать и переваривать более крупные частицы и осваивать новые среды обитания.. \ Первые живые организмы на Земле появились по разным данным 3,8-3,2 млрд лет назад. Это были прокариотические гетеротрофные анаэробы (доядерные, питающиеся готовыми органическими веществами, не нуждающиеся в кислороде). Они жили в первичном океане и питались растворенными в его воде органическими веществами, созданными абиогенно из неорганических веществ под действием энергии ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов.

Атмосфера Земли состояла преимущественно из CO₂, CO, H₂, N₂, водяных паров, небольших количеств NH₃, H₂S, CH₄ и почти не содержала свободного кислорода O₂. Отсутствие свободного кислорода обеспечило возможность накопления в океане абиогенно созданных органических веществ, в противном случае они сразу же расщеплялись бы кислородом.

Первые гетеротрофы осуществляли окисление органических веществ анаэробно — без участия кислорода путем брожения. При брожении органические вещества расщепляются не полностью, и энергии образуется немного. По этой причине эволюция на ранних этапах развития жизни шла очень медленно.

С течением времени гетеротрофы сильно размножились и им стало не хватать абиогенно созданного органического вещества. Тогда возникли прокариотические автотрофные анаэробы. Они могли синтезировать органические вещества из неорганических самостоятельно сначала посредством хемосинтеза, а затем — фотосинтеза.

Первым был фотосинтез анаэробный, который не сопровождался выделением кислорода:

6CO₂ + 12H₂S → C₆H₁₂O₆ + 12S + 6H₂O

Затем появился фотосинтез аэробный:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Аэробный фотосинтез был характерен для существ, похожих на современных цианобактерий.

Выделяющийся при фотосинтезе свободный кислород стал окислять растворенные в воде океана двухвалентное железо, соединения серы и марганца. Эти вещества превращались в нерастворимые формы и оседали на дне океана, где образовали залежи железных, серных и марганцевых руд, которые в настоящее время использует человек.

Окисление растворенных в океане веществ происходило в течение сотен миллионов лет, и только когда их запасы в океане были исчерпаны, кислород стал накапливаться в воде и диффундировать в атмосферу.

Необходимо отметить, что обязательным условием накопления в океане и атмосфере кислорода было погребение некоторой части синтезированного организмами органического вещества на дне океана. В противном случае, если бы вся органика расщеплялась с участием кислорода, его излишков не оставалось бы и кислород не смог бы накапливаться. Неразложившиеся тела организмов оседали на дне океана, где образовали залежи ископаемого топлива — нефти и газа.

Накопление в океане свободного кислорода сделало возможным появление автотрофных и гетеротрофных аэробов. Это произошло когда концентрация O₂ в атмосфере достигла 1% от современного уровня (а он равен 21%).

При аэробном окислении (дыхании) органические вещества расщепляются до конечных продуктов — CO₂ и H₂O и образуется в 18 раз больше энергии, чем при бескислородном окислении (брожении):

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 38АТФ

Поскольку при аэробных процессах стало выделяться намного больше энергии, эволюция организмов значительно ускорилась.

В результате симбиоза различных прокариотических клеток появились первые эукариоты (ядерные).

В результате эволюции эукариот возник половой процесс — обмен организмов генетическим материалом — ДНК. Благодаря половому процессу эволюция пошла еще быстрее, поскольку к мутационной изменчивости добавилась комбинативная.

Сначала эукариоты были одноклеточными, а затем появились первые многоклеточные организмы. Переход к многоклеточности у растений, животных и грибов произошел независимо друг от друга.

Многоклеточные организмы получили ряд преимуществ по сравнению с одноклеточными:

1. большую продолжительность онтогенеза, так как в ходе индивидуального развития организма происходит замещение одних клеток другими;
2. многочисленное потомство, поскольку для размножения организма может выделить больше клеток;
3. значительные размеры и разнообразное строение тела, что обеспечивает большую устойчивость к внешним факторам среды за счет стабильности внутренней среды организма.

Ученые не имеют единого мнения по вопросу, когда возникли половой процесс и многоклеточность — в архейскую или протерозойскую эру\.

Протерозойская эра длилась примерно 2 млрд. лет. В эту эру процветали зеленые водоросли - организмы с типичными клетками - эукариоты. Среди них были формы свободноплавающие, и придонные. От последних в дальнейшем возникли формы с расчлененным телом. В протерозое процветали многоклеточные мор животные - кишечнополостные, кольчатые черви, моллюски, иглокожие и членистоногие, а в конце эры появились хордовые (бесчерепные).

В протерозойскую эру произошли следующие крупные ароморфозы: сформировалась

двусторонняя симметрия, обеспечившая дифференцировку тела на спинную и брюшную стороны, передний и задний концы. Спинная сторона выполняла защитную функцию, брюшная - обеспечивала движение и захват пищи, в переднем конце развивались органы чувств, а затем - нервные узлы и головной мозг. Это значительно повысило жизненную активность животных; появились первые хордовые - самый высокоорганизованный тип животных. Наличие хорды обеспечило опору мускулатуры; центральная нервная система в виде трубки способствовала их активизации, появились органы дыхания - жабры

Палеозойская эра – эра древней жизни. Возраст – 570 млн. лет.

Кембрийский период получил сво название от древнего названия Уэльса. Кембрий продолжался около 80 млн. лет. Этот период характеризуется довольно ровным и теплым климатом. Суша, представлявшая в конце протерозоя единый суперконтинент, раскололась на отдельные материки, сгруппированные около экватора. Это привело к созданию большого количества мелких прибрежных районов, пригодных для расселения живых организмов. Кембрийский период ознаменовался возникновением и распространением представителей новых типов беспозвоночных животных, многие из которых имели известковый или фосфатный скелет. Ученые связывают это с появлением хищничества. Среди одноклеточных животных были многочисленны фораминиферы – представители простейших, имевших известковую раковину. Первыми из многоклеточных скелетных организмов были археоциаты – своеобразные существа, имевшие форму кубка с двойными стенками. Появились и достигли большого разнообразия трилобиты, относящиеся к типу членистоногих. Некоторые из находок в кембрийских отложениях (пластинки, своим строением напоминающие чешую рыбообразных) позволяют ученым предположить, что в это время могли появиться и древнейшие позвоночные. В целом в кембрии появились почти все известные типы животных.

Ордовикский период получил сво название от одного из кельтских племен, обитавших в той части Англии, где находятся характерные для этого периода остатки. В этот период происходили активные горообразовательные процессы, площадь суши значительно сократилась. В морях господствовали из растений разнообразные водоросли, из животных – трилобиты. Археоциаты к этому времени вымерли, на смену им пришли кораллы. Для ордовикских отложений характерны граптолиты – колониальные полухордовые животные, сочетавшие признаки беспозвоночных и позвоночных животных.

Силурийский период также получил название от кельтских племен. Климат силура был более сухим, чем в ордовике, увеличилась площадь суши, представленной суперконтинентом Пангей. В морях уменьшается разнообразие трилобитов, появляются новые членистоногие – ракоскорпионы, достигавшие в длину 2 метров. Начинается массовое распространение первых настоящих позвоночных – панцирных бесчелюстных. По форме тела они напоминали рыб, но принадлежали к другому классу. До настоящего времени сохранились представители этого класса – миноги.

Важнейшим ароморфозом этого периода был выход растений на сушу. Это были споровые растения псилофиты. Они росли на прибрежных мелководьях, настоящих корней у них не было, специальные нитевидные отростки служили для прикрепления к почве. Вслед за растениями на сушу вышли и представители животных. Ими были паукообразные, очень похожие на современных скорпионов.

Девонский период назван от графства Девоншир в Англии, где найдены характерные для этого периода слои древнего песчаника – следы древних пустынь. Продолжилось поднятие суши и сокращение площади морей. Климат стал более континентальным, в горных районах наблюдались оледенения. В девонских морях господствующее положение заняли хрящевые рыбы, появились и костные рыбы. Среди костных рыб особое положение занимают кистеперые рыбы. Их плавники с мускулистой кистевидно

расчлененной лопастью позволяли им не только плавать, но и переползать по дну пересыхающих водомов. Долго считалось, что кистеперые рыбы, дав начало назем позвоночным, вымерли в палеозое. Однако в середине ХХ в. первую такую живую рыбу выловили у берегов Южной Африки. В честь первой исследовательницы этого «живого ископаемого» К. Латимер ры6у назвали Латимерией. К настоящему времени выловлено более 100 экземпляров этой крупной (длиной до 1, 8 м и весом до 95 кг) рыбы. Продолжалось освоение суши членистоногими. Появились и первые земноводные, которые, по-видимому, вели водный образ жизни, хотя и могли переползать по суше, - ихтиостеги и ла6иринтодоныl, внешне похожие на тритонов и саламандр и достигавшие длины до 5 м. От высыхания их защищала кожа, покрытая слизистым секретом. К концу девонского периода на поверхности суши стали возникать первые леса. Они состояли из споровых растений - папоротникообразных, плаунов, хвощей.

Каменноугольный период получил сво название из-за огромных масс каменного угля. Карбон отличался теплым мягким климатом и активной вулканической деятельностью. Чередующиеся наступления и отступления моря погубили массу животных и растений и образовали топи и болота, зараставшие древовидными папоротниками и хвощами. В этих условиях шло приспособление животных к различным средам обитания: на суше процветали пауки и скорпионы, в воздухе летали насекомые; в топях и болотах царствовали земноводные; в морях плавали иглокожие, моллюски.

В конце карбона и начале Перми произошли горообразовательные процессы, влажный климат сменился сухим. Это привело к новым ароморфозам. На смену растениям пришли более высокоорганизованные и приспособленные к произрастанию условиях сухого климата семенные папоротники и голосеменные растения, у которых оплодотворение происходило вне воды. На смену земноводным пришли более приспособленные к новым условиям и высокоорганизованные - пресмыкающиеся. Роговой слой защищал их тело от высыхания, плотная оболочка и большой запас питательных веществ в яйце Обеспечивали благоприятные условия для развития зародыша.

Пермский период назван по имени русского города Пермь, возле которого найдены характерные отложения. Пермь отличалась засушливым континентальным климатом и активной вулканической деятельностью. Это способствовало дальнейшему распространению голосеменных и исчезновению древовидных хвощей и папоротников. В этот период вымерли трилобиты, многие земноводные, большее развитие получили пресмыкающиеся, насекомые, акулы и кистеперые рыбы.

Основной ароморфоз - на смену хвощам и папоротникам приходят голосеменные растения.

Мезозойская эра - эра средней жизни.

Название триасового периода происходит отложений, найденных в Германии поверх пермских отложений. В триасовый период климат был континентальным. Это способствовало развитию голосеменных растений и пресмыкающихся, заселивших всю планету. В морях обитали моллюски, иглокожие, акулы, двоякодышащие рыбы.

Крупным ароморфозом было появление в конце триаса первых млекопитающих и настоящих костистых рыб.

Юрский период получил название от цепи гор на границе Франции и Швейцарии. Юрский период отличался мягким климатом. В этот период господствовали голосеменные растения, были распространены небольшие хвощи, папоротники. Из животных особый расцвет получили пресмыкающиеся, заселившие моря, сушу и воздух.

Основные ароморфозы – появление первых покрытосеменных растений, у которых зародыш хорошо защищен, и археоптерикса – родоначальника птиц.

Для мелового периода характерно образование мела из остатков ракушек на дне теплых морей. Климат целом был мягким, хотя Австралия в этот пepиод была покрыта льдом. В морях процветали формы, похожие на акул и костистых рыб. Много было хищных рептилий - ихтиозавров. Среди растений наблюдается вымирание голосеменных, и их место занимают покpытoceмeнныe растения, появившиеся в результате ароморфоза - развития цветка, ставшего важным приспособлением к опылению. Покрытосеменные имели преимущества по сравнению с голосеменными: их семяпочки развиваются в завязи, семена находятся внутри плода, они лучше защищены и снабжены питательным материалом, Яркие цветки растений служат для привлечения насекомых, осуществляющих опыление, кроме того, у ЩIХ развивaeтcя большая поверхность листьев и корней. К концу мезозойской эры уже существовали одно- и двудольные растения.

Кайнозойская эра – эра новой жизни. Е возраст 65 млн. лет. Это время расцвета покрытосеменных растений и высших позвоночных животных. Появление человека.

Отдел цветковых растений делится на два класса: однодольные и двудольные.

Вопрос №2

Цветковые растения размножаются половым (семенами) и вегетативным путем (корневищами, клубнями, луковицами, черенками, почками). В природе приходится постоянно встречаться с этими способами размножения. Потомство, полученное в результате вегетативного размножения, представляет собой как бы отделившиеся части одного и того же растения, поэтому оно, как правило, не отличается по своим свойствам от материнского. При половом размножении от слияния женской и мужской половых клеток зарождается новое, более жизнеспособное растение, унаследовавшее материнские и отцовские качества, обладающее лучшей приспособляемостью к изменяющимся условиям жизни.
О цветке можно рассказать много интересного, но чтобы лучше понять загадочные стороны жизни этого органа растения, следует хотя бы вкратце познакомиться с его строением. Итак, о строении цветка...

Рассматривая строение цветка, можно отметить, что главными частями цветка являются органы оплодотворения (рис. 8): мужские - тычинки и женские - пестики. Пестик (один или несколько) обычно занимает центральную часть цветка. Верхняя часть пестика называется рыльцем, средняя - столбиком, а нижняя - завязью. У цветков некоторых видов растений такое строение, что в связи с отсутствием столбика рыльце сидит непосредственно на верхушке завязи. В завязи находятся семяпочки, внутри которых помещается зародышевый мешок. В зрелом состоянии зародышевый мешок внутри содержит ядро и на обоих концах по 3 клетки, из которых одна яйцевая - в половом процессе имеет особое жизненно важное значение. В строении цветка завязь часто бывает разделена перегородками, поэтому различают завязи одногнездные, двухгнездные, трехгнездные и многогнездные. Тычинки представлены тычиночными нитями, на концах которых прикреплены особые мешочки, наполненные пыльцой, называемые пыльниками.Согласно строению цветка, для того чтобы произошло оплодотворение, цветочная пыльца должна попасть на рыльце пестика, где она задерживается благодаря имеющимся на рыльце ворсинкам или липкой жидкости. Рассматривая строение пыльцы под микроскопом, можно убедиться в том, что каждому растению присуща своя форма пыльцы: она может быть в виде шара или яйца с гладкой или покрытой шипами поверхностью, куба, двояковыпуклой линзы и других самых необычных фигур. При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика внутренняя его оболочка вспучивается, вытягивается в трубочку и через образовавшееся в наружной оболочке отверстие проникает в завязь по внутреннему каналу пестика.

В процессе прорастания пыльцы в результате деления одной из ее клеток образуется два спермия. Как только конец пыльцевой трубочки достигнет зародышевого мешка, его оболочка растворяется и спермии попадают в зародышевый мешок. Здесь один из них сливается с яйцеклеткой, а второй - с вторичным ядром зародышевого мешка. Из оплодотворенной яйцеклетки в результате ее деления образуется зародыш семени, а из оплодотворенного вторичного ядра зародышевого мешка - ткань, в которой откладываются запасные питательные вещества. Эти вещества или накапливаются здесь, образуя, как, например, у злаков, эндосперм, или всасываются зародышем, накапливаясь в его семядолях.

Несмотря на то, что по строению цветка у многих видов растений пестик и тычинки находятся в одних и тех же цветках, чаще происходит перекрестное опыление, при котором цветочная пыльца попадает с другого растения; опыление цветков своей пыльцой наблюдается реже. Улещины (орешника), березы, дуба, кукурузы, огурца, тыквы мужские и женские цветки образуются на одном и том же растении, поэтому их называют однодомными. А у конопли, хмеля, облепихи, можжевельника, ивы, осины, тополя мужские и женские цветки формируются на разных растениях, и называют их двудомными.

Строение цветка такое, что пестик и тычинки почти всегда окружены околоцветником, который прежде всего обращает на себя внимание. Он может быть простым и двойным. Простой состоит из однородных листочков, имеющих одинаковую окраску (часто и форму). При яркой окраске листочков он похож на венчик и называется венчиковидным (тюльпан, гречиха, ирис). Если окраска листочков зеленая, простой околоцветник напоминает чашечку и называется чашечковидным (манжетка, вороний глаз, щавель). У двойного околоцветника имеются две резко отличающиеся по окраске и форме части - чашечка и венчик. Чашечка представляет собой наружную часть цветка. Она состоит, как правило, из зеленых листочков - чашелистиков, реже чашелистики окрашены в другие цвета (например, у гравилата).

В строении некоторых цветков имеются еще особые желёзки - нектарники, выделяющие сахаристую жидкость (нектар), которую пчелы перерабатывают в мед.

У различных видов растений строение околоцветника бывает самой разнообразной формы и окраски. Иногда он имеет весьма причудливую конструкцию, например у растений семейства бобовых, ирисовых, орхидных. Цветки могут достигать больших размеров. У тропического растения раффлезии Арнольди - эндемика островов Ява и Суматра - диаметр цветка составляет около 1 м. Менее крупные, но все же очень большие цветки у некоторых видов бразильского кирказона, виктории регии, магнолии, орхидей. Среди дикорастущих растений Нечерноземной зоны России самые крупные цветки имеет кувшинка белая.

Цветоносный побег редко заканчивается одиночным цветком, чаще цветки бывают собраны группами, образуя соцветия. Некоторые соцветия придают растению своеобразный облик, однако такие соцветия нередко принимают за цветки. Так, например, соцветия подсолнечника, нивяника обыкновенного, трехреберника непахучего и астры многие ошибочно считают цветком. Каждая форма соцветий имеет свое название. Формы соцветий часто характерны для целых семейств: колос и метелка - для злаков, корзинка - для сложноцветных, сложный зонтик - для зонтичных.

Они бывают разными. Классификация проводится с учетом определенных критериев: стойкости цвета, отсутствия или наличия запаха, цвета околоцветника. Так, все виды цветов делятся на однолетние и многолетние, однополые и двуполые. Однолетние, как правило, цветут в период с самой ранней весны до середины осени. Многолетние - в среднем около месяца. У однополых растений имеется лишь один орган размножения – либо пестик, либо тычинка. К двуполым (гермафродитам) относятся те, у которых развиваются в одном цветке женские и мужские половые органы (к примеру, подснежники). Выделяют и такие виды цветов, как светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые. К первым относятся те растения, которым требуются солнечные лучи либо же ярко освещенные места, поскольку переносят они лишь незначительное затемнение. В случае недостатка света, развитие и цветение данного вида растений либо очень замедляется, либо прекращается вообще. Второй вид любит тень, поэтому отлично произрастает и развивается в затемненных местах и слабоосвещенных. Представители этого вида являются универсальными, так как вполне нормально могут расти как на освещенных открытых местностях, так и в довольно затененных уголках. Бывают виды цветов (в зависимости от теплолюбивости) холодостойкие и теплолюбивые. К первому виду относятся цветы, которые достаточно хорошо переносят низкие температуры и холод. Для прорастания их семян достаточно всего пяти-восьми градусов выше нуля. Теплолюбивые же цветы, напротив, холод совсем не любят. Именно поэтому необходимо их либо предварительно выращивать в помещении, а затем рассадой высаживать непосредственно в открытый грунт, либо высевать после прекращения холодов. Некоторые из них устойчивы к осенним непродолжительным заморозкам. Следует отметить, что некоторые приемы агротехники позволяют несколько менять те или иные температурные условия. К примеру, в летний период проводится мульчирование древесной стружкой и опилками, а в весенний – торфом. Кроме этого, создаются разнообразные временные укрытия с помощью пленок и определенных теплоизолирующих материалов. Но все виды цветов в той или иной мере нуждаются во влаге, которая является основным элементом поддержания роста и питания растения. Большинство из них часто болеют при ее недостатке. Но для некоторых избыток влаги зачастую оказывается губительным, так как приводит к ухудшению аэрации непосредственно в почве. Поэтому так важно учитывать все критерии, по которым проводится классификация цветов на определенные виды. Это позволит сделать сад не только красивым, но и ярким, неувядающим и пышным. Хотя различают и отдельно виды садовых цветов. Здесь также есть однолетние и многолетние. Но выделяют еще луковичные, клубневые или клубнелуковичные. Первые имеют подземные органы в виде луковиц, поэтому могут расти на одном месте несколько лет и зимовать в открытом грунте. Клубневые цветы отличаются тем, что их подземный орган формируется в виде клубня либо клубнелуковицы. Ежегодно их необходимо выкапывать из открытого грунта, так как зимовать они там не могут, сберегать в хранилище, а весной снова высаживать. Если не использовать ботанические определения, то виды домашних цветов условно разделяют на цветущие, декоративные и суккуленты. Огромной популярностью пользуются именно цветущие растения, которые радуют большими красивыми цветами на протяжении достаточно длительного периода, в отличие от срезанного букета. Декоративные виды отличаются не только интересными цветами, но и порой весьма яркой листвой. А суккуленты (кактусы и алоэ) обладают необычным внешним видом, успокаивающими и целебными свойствами