Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь - Новая программа

Подвластность изменениям - свойство живого.

Н. Буало

§ 46. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ, РОСТ ЖИВОТНЫХ

Основные понятия и ключевые термины: РОСТ ЖИВОТНЫХ. Продолжительность жизни. Диапауза. Регенерация.

Вспомните! Что такое индивидуальное развитие животных?

Подумайте

• Морской двустворчатый моллюск арктика исландская (1) встречается в Атлантическом океане у побережья Исландии. Изучение «годовых колец» его раковины указало возраст моллюска - 507 лет, что делает его самым долгоживущим из известных животных на Земле.

• Отдельные деревья сосны остистой (2) достигают возраста 5 тысяч лет, Ларрея (креозотовый куст) - 11 тысяч лет, что делает их старейшими живыми организмами на Земле. Какие вопросы появляются у вас после прочтения об этих фактах?

СОДЕРЖАНИЕ

От чего зависит продолжительность жизни животных?

Ил. 179. 1 - взрослая однодневка; 2 - медуза туритопсис

Продолжительность жизни - это период существования организма от рождения до смерти. У разных животных этот показатель имеет разное значение и может колебаться от нескольких часов (у насекомых-подёнок) до нескольких сотен лет (например, у моллюсков Арктики). К животным-долгожителям относят также гренландских китов (почти 210 лет), галапагосскую черепаху (почти 170 лет), озёрного осетра (почти 150 лет) и др. Учёные считают, что среди животных есть и бессмертные существа.

Так, крошечная (почти 5 мм в диаметре) гидроидная медуза туритопсис - единственный известный ныне организм на Земле, способный к омоложению. Эти медузы способны переходить из взрослой стадии в незрелую стадию полипа и обратно, осуществляя такие преобразования много раз подряд.

Продолжительность жизни животных зависит от внутренних факторов и внешних условий среды обитания. Внутренними факторами, влияние которых на продолжительность жизни наиболее существенно, являются плодовитость (чем больше потомства животное даёт, тем меньше живёт), размеры (обычно небольшие по размеру животные имеют меньшую, а большие по размеру - большую продолжительность жизни), ритм и частота дыхания и сердцебиения (животные, которые имеют высокий ритм и частоту, живут недолго), тип питания (растительноядные живут дольше хищников).

Существенное влияние на продолжительность жизни организмов, несомненно, имеют условия среды - свет, температура, состав воды, воздуха и организмы.

Растения в общем имеют большую продолжительность жизни, чем животные благодаря наличию образующих тканей. Именно эти ткани обеспечивают образование новых тканей, рост органов и восстановление тела растения в течение всей его жизни. У животных подобные ткани (их называют зародышевыми листками) есть только на ранних стадиях развития, а способность к неограниченному делению сохраняют только отдельные и немногочисленные клетки (их называют стволовыми).

Итак, продолжительность жизни животных меньше, чем у растений, и зависит от многих внутренних и внешних факторов.

Каковы особенности роста животных?

РОСТ ЖИВОТНЫХ - это совокупность количественных изменений, обеспечивающих увеличение массы и размеров особей за счёт процессов биосинтеза веществ. На молекулярном уровне основное участие в реализации роста животных осуществляют белки. Из них образуются новые клетки, с их помощью увеличиваются размеры клеток и масса межклеточного вещества. Рост животных сопровождается увеличением всех органов тела, но новые органы, как это бывает у растений, при этом не образуются.

В определённые периоды развития различные органы и сам животный организм растёт с неодинаковой скоростью. Сразу после рождения животные растут быстрее, а с возрастом - медленнее. Величина и скорость роста зависят от наследственности и внешних факторов. Если есть пища, вода, тепло, то организмы растут лучше, поэтому процессам роста свойственны сезонная и суточная ритмичность. У животных наблюдаются два типа роста - ограниченный и неограниченный. Как правило, у водных животных рост неограниченный, а у наземных - ограниченный.

Таблица 19. ТИПЫ РОСТА У ЖИВОТНЫХ

Тип

Характеристика

Примеры

Ограниченный

Рост прекращается при достижении определённых размеров

Наземные членистоногие, круглые черви, птицы, млекопитающие

Неограниченный

Увеличение размеров и биомассы продолжается до смерти организмов

Ленточные черви, кольчатые черви, водные членистоногие, моллюски, рыбы, пресмыкающиеся

В жизни животных наблюдаются периоды, когда рост и активность снижаются до минимума. Это период покоя, который называется диапаузой.

Диапауза - период покоя в развитии животных, характеризующийся резким снижением скорости обмена веществ и остановкой ростовых процессов.

Период покоя является приспособлением животных к неблагоприятным условиям существования. Проявляется у различных животных в виде глубокого сна, зимней спячки, летней спячки, оцепенения и т.п. Диапауза свойственна многим животным, особенно насекомым, насекомообразным, млекопитающим, грызунам, летучим мышам, многим хищным млекопитающим и др. Сигналом к переходу в диапаузу является уменьшение продолжительности светового времени суток.

Итак, рост у животных имеет свои особенности, которые определяются их образом жизни.

Какое значение имеет регенерация для животных?

Регенерация - это процессы восстановления организмом утраченных или повреждённых частей, а также воссоздание целостного организма из определённой его части. Регенерация является общебиологическими явлением, но у разных групп организмов наблюдают разную степень регенерации. Так, губку можно растолочь в ступке, пропустить через сито, и её клетки соберутся в один или несколько организмов; разрезанный дождевой червь восстановит утраченную половину тела; организм планарии может восстановиться из одной клетки; голотурии, или морские огурцы, спасают себя тем, что выбрасывают навстречу хищнику свои внутренности; ящерица ломает хвост в случае опасности.

С повышением уровня организации способность к регенерации уменьшается. Так, у гидры восстановление организма может произойти из 1/200 части, а у млекопитающих восстановление наблюдается на уровне тканей и отдельных органов. У большинства животных регенерация ограниченна, чего не скажешь о регенерации у растений. У них это явление происходит благодаря наличию образовательных тканей во всех органах и является основой вегетативного размножения.

В животном мире регенерация обеспечивает восстановление структур организма или целого организма, вызванное их потерей или повреждением (отрастание утраченных конечностей речного рака и хвостатых амфибий). Кроме того, благодаря регенерации животный организм восстанавливает утраченные в процессе жизнедеятельности клетки и ткани (обновление клеток крови, кожи, эпителия пищеварительного канала). У низших животных, которым свойственно бесполое размножение, регенерация является основой почкования и фрагментации.

Итак, регенерация в мире животных выполняет восстановительную функцию и функцию размножения.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Лабораторное исследование

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗРАСТА ЖИВОТНЫХ

(на примере двустворчатых моллюсков и лучепёрых рыб)

Цель: развиваем умение выделять признаки, по которым определяют возраст животных, формируем умение объяснять связь между возрастом и ростом, развиваем умение сравнивать особенности роста животных и растений.

Ход работы

1. Определить возраст рыбы можно, подсчитав концентрические кольца на чешуе, на вываренных в воде жаберных крышках и по плотности чешуек (у двухлетней рыбы вы увидите сдвоенные чешуйки, у трёхлетней - строенные чешуйки и т. д.). Определите возраст рыбы, подсчитав количество колец на чешуе (ил. 181). Какова причина появления колец на чешуе?

Ил. 180. Ящерица, у которой регенерируется хвост

2. Возраст моллюсков можно определить по количеству колец на створке раковины. Каждое кольцо отличается от предыдущего из-за сезонных особенностей условий существования. Определите возраст моллюска, подсчитав количество колец на раковине (ил. 181). Какова причина появления колец на раковине?

Ил. 181. Годовые кольца на чешуе рыбы (1), раковине беззубки (2) и стволе дерева (3)

3. Стволы деревьев, произрастающих в климатических зонах с сезонным климатом, на поперечном распиле имеют структуру в виде набора годовых колец. Каждое кольцо соответствует одному году жизни дерева. Определите возраст спиленного дерева (ил. 181). Какова причина появления годовых колец в стволе?

4. Сделайте вывод из проведённого исследования.

Биология + Цивилизации

Ил. 182. Амбистома тигровая: 1 - личинка (аксолотль); 2 - взрослая особь

Аксолотль - личинка тигровой (мексиканской) амбистомы, которая в природных условиях иногда не превращается во взрослую особь. Название этого хвостатого земноводного животного на языке ацтеков звучит как «водяная собачка».

В аквариумах часто содержат выведенных в неволе альбиносов с молочно-белым цветом кожи и красными наружными жабрами. Способность аксолотля к восстановлению утраченных частей тела кажется безграничной: у них воспроизводятся хвост, конечности, отломанные челюсти, глаза, жабры, сердце, печень, даже часть головного мозга. Тайна заключена в клетках, которые могут превращаться в любую другую клетку организма. Кроме удивительной способности к регенерации аксолотль может размножаться, не став ещё взрослым организмом.

Кто такие ацтеки? Каким образом рассмотренное животное из цивилизации ацтеков может помочь современной цивилизации?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Что такое продолжительность жизни у животных? 2. Приведите примеры животных-долгожителей. 3. Что такое рост у животных? 4. Какие типы роста характерны для животных? 5. Что такое регенерация у животных? 6. Назовите животных, впадающих в спячку.

7-9

7. От чего зависит продолжительность жизни животных? 8. Каковы особенности роста животных? 9. Какое значение для животных имеет регенерация?

10-12

10. Какое значение для человека имеют исследования регенерации животных?