Osnovy_zoologii

21

губернии» (данные о биологии и численности 224 видов птиц).

В1911–1914 гг. – А.Р. Штамм провел первые исследования, посвященные изменениям фауны Беларуси под влиянием человека.

В20-е годы проводилось изучение вредителей сельскохозяйственных культур исследователями Е.В. Яцентковским, И.В. Васильевым. В 30-е годы начаты исследования по почвенной и экспериментальной энтомологии, связанные с защитой сельскохозяйственных и лесных культур.Изучался видовой состав шмелей (М. Добротворский), тлей (А.К. Мордвилко),

полужесткокрылых (Г.Э. Гитерман), жуков-щелкунов (А. Сучак), жесткокрылых (А.И. Радкевич).

Основоположником школы белорусских зоологов является Анатолий Владимирович Федюшин (1891–1972). В 1921 г. он возглавил кафедру зоологии в БГУ, с 1927 г. А. В. Федюшин –первый профессор зоологии в Беларуси. Федюшин занимался проблемами сохранения и реакклиматизации бобра; разработал проект организации первого в СССР государственного бобрового заповедника (создан 30 января 1925 года). В 1923–1925 гг. он организовал и провел серию экспедиций с целью изучения состояния охотничье-промысловой базы; пролетных путей птиц, установления границ ареалов птиц, млекопитающих Беларуси. Большое значение для дальнейших исследований по фауне, экологии, хозяйственному значению отдельных видов, организации охотничьего хозяйства республики имели монографии А.В. Федюшина «Динамика и распространение охотничьей фауны в БССР» (1928) и «Речной бобр» (1935).

Фауна беспозвоночных животных изучалась с точки зрения паразитологии: изучались переносчики и возбудители заболеваний, паразиты животных и человека, вредители сельского хозяйства и лесного хозяйства.В 1934 г. создан Белорусский институт эпидемиологии, микробиологии и гигиены для борьбы с малярией (Раковский, Рубинштейн, Сергеева и др.).

В1930–1932 гг. в Горецкой сельскохозяйственной академии работал профессор Колосов – основоположник энтомологии в Беларуси. В 1936 – 1940 гг. в Витебском педагогическом и ветеринарном институтах – профессор Радкевич, которым издан труд «Фауна жуков северо-восточной части Белоруссии» (описано 607 видов жуков). В отделе зоологии и паразитологии АН БССР занимались изучением паразитов жилья и вредителей сельского хозяйства Кипенварлиц, Марковец.

В1939–1941 годах под руководством академика Л.А. Зенкевича, известного ученого-океанолога, начинают развиваться паразитологические исследования, посвященные изучению паразитофауны рыб водоемов Беларуси.

Начиная с послевоенных лет, в школе белорусских зоологов происходит разделение научных направлений:

1) инвентаризация фауны позвоночных и беспозвоночных животных, изучение биологии и распространения важных в хозяйственном плане видов; 2) прикладные исследования по экспериментальной экологии, работы

22

ветеринарно-зоологического, медико-зоологического, охотоведческого и сельскохозяйственного характера.

Впервые послевоенные годы кафедру зоологии БГУ возглавлял профессор М.Е. Макушок, в круг научных интересов которого входили как проблемы сравнительной анатомии, так и изучение ихтиофауны водоемов Беларуси, биологии и экологии ценных видов рыб. В результате под руководством профессора М.Е. Макушка была создана школа белорусских ихтиологов. В эту группу вошли выпускники кафедры В.С. Пенязь, М.З.

Гольцова, П.С. Невядомская, Г.В. Гладкий, Ф.Н. Воронин. Интенсивные ихтиологические исследования продолжались до середины 70-х годов XX столетия.В подготовке студентов, специализирующихся на кафедре зоологии, это направление сохраняется до настоящего времени.

Впослевоенные годы в восстановлении зоологических исследований большую роль сыграл Иван Николаевич Сержанин (1898–1973) – ученик Федюшина, опубликовавший более 40 серьезных научных работ.Основная заслуга Сержанина – восстановление и развитие зоологической науки в должности заведующего кафедрой зоологии БГУ и доцента отдела зоологии

ипаразитологии АН БССР.

Выдающийся ученый биолог, гидроэколог профессор Г.Г. Винбергвпервые в Беларуси начал проведение мониторинговых комплексных гидробиологических исследований. Им было создано новое направление исследований – продукционная экология. Г.Г. Винберг создал школу белорусских гидробиологов и подготовил специалистов, среди которых один из президентов НАН Беларуси академик НАН Беларуси и АН СССР Л.М. Сущеня, член-корреспондент НАН Беларуси А.П. Остапеня, доктора биологических наук Н.М. Крючкова, Л.В. Камлюк, Г.А. Галковская, З.З. Финенко, Т.М. Михеева. Основанное профессором Г.Г. Винбергом

направление гидробиологических исследований и сегодня остается одним из ведущих в республике, в близком и дальнем зарубежье.

В этот период возобновляются работы по инвентаризации фауны, изучению животных различных систематических и экологических групп, в том числе ресурсно-значимых видов.

Исследования по фауне позвоночных животных в 1960–1969 годах выполнялись под руководством академика АН Беларуси, профессора П.Ф. Рокицкого. С его именем связано начало широкого использования математических методов в биологии и медицине. Изданный им учебник «Вариационная статистика для биологов» (1964) сыграл значительную роль в развитии биологии и медицины в республике, а учебник "Биологическая статистика" (1973) долгое время был основным учебным пособием для студентов биологических специальностей университетов страны.

Широкие исследования проводились учеными-энтомологами. Результаты исследований представлены в монографиях Институт зоологии АН БССР: «Совки Белоруссии» О.И. Мержеевской (описан 331 вид, 1971); «Жуки-долгоносики» Т.И. Иоаннисиани (описано 389 видов, 1972); «Влияние

23

минеральных удобрений на насекомых» В.Ф. Самерсов, С.Л. Горовой (1976); «Пилильщики – вредители сельского и лесного хозяйства Белоруссии» Т.П. Панкевич (1981); «Насекомые сосновых лесов» А.Н. Литвин и др. (1985) и др. В БГУ выполняются таксономические работы, касающиеся разных групп насекомых: водных – Е.С. Шалапенок, тлей – С.В. Буга, листоедов – И.К.

Лопатин с сотр., стрекоз – А.Д. Писаренко с сотр.Игорем Константиновичем Лопатиным изданы определители «Жуки-листоеды фауны Беларуси» и «Жуки-листоеды фауны Прибалтики» (1986).

Масштабные исследования по фауне и экологии различных групп насекомых проводятся на базе Витебского госуниверситета под непосредственным руководством А.И. Радкевича, В.А. Радкевича, В.И.

Пискунова и др.

Вначале 50-х годов сформировалась как самостоятельная дисциплина почвенная зоология. Начало почвенно-зоологическим исследованиям положено работами О.И. Мержеевской с сотр.Впоследствии исследования по данному направлению проводились Э.И. Хотько, С. Л. Максимовой, А.В.

Дерунковым и др.

Вэтот же период в республике развернулись паразитологические исследования. О.И. Мержеевской начаты работы по фитонематодам, Иваном Тимофеевичем Арзамасовым по иксодовым клещам. Исследования паразитофауны были сосредоточены по трем направлениям: изучение паразитов мышевидных грызунов (И.В. Меркушевой с сотр.);изучение эктопаразитов (И.Т. Арзамасов с сотр., М.Н. Трухан с сотр.);паразитов- обитателей гнезд (А.С. Гембицкий, И.В. Чикилевская и др.).паразитов- простейших (Н.И. Дылько и др.).

Результаты этих исследований нашли отражение в обобщающих трудах: «Гамазовые клещи фауны Белоруссии» И.И. Арзамасова (1968), «Кровососущие мокрецы Белоруссии» М.Н. Трухан (1975), «Кровососущие двукрылые насекомые Белоруссии» М.Н. Трухан, Н.В. Пахолкиной (1984), «Кровососущие мошки лесной зоны В.М. Каплича, З.В. Усовой (1990), «Фауна и экология мошек Полесья» колл. авт. (1992), «Кровососущие мошки Белоруссии (2000) и ряд др.

Результаты гельминтологических исследований подытожены в каталоге

И.В. Меркушевой и А.Ф. Бобковой «Гельминты домашних и диких животных Белоруссии» (1981) , монографии Е.И. Бычковой «Биология нематод диких и домашних птиц Белоруссии» (1991), каталоге Е.И. Бычковой «Гельминты позвоночных животных и человека на территории Беларуси» (2017) и ряде других работ.

Результаты исследований в области акарологии изложены в монографиях А.Г. Лабецкой «Защитная реакция у млекопитающих при паразитировании иксодовых клещей» (1990), каталоге «Клещи (Acari) фауны Беларуси» И.В. Чикилевской с сотр. (1998),Е.И. Бычковой (2015) с сотр. «Иксодовые клещи (Ixodidae)в условиях Беларуси и др.

Начиная с 70-х годов зоологами АН БССР проводились комплексные

24

исследования влияния мелиорации на состояние природных экосистем (М.С. Долбик, И.Т. Арзамасов и др.), изменения почвенной фауны под влиянием промышленных выбросов (Э.И. Хотько, Т.М. Шевцова и др.).

В1981-1985 гг. изучалась структура и продуктивность наиболее ценных видов рыб. Результаты исследований опубликованы в монографии «Экология промысловых рыб Белоруссии» (Т. М. Шевцова, Т. И. Нехаева, А. И. Лях, 1986). В 1987 году вышла монография С. Л. Горовой и С. А Столяровой «Физиолого-биохимические показатели рыб водоемов Белоруссии».

После аварии на ЧАЭС начаты работы по изучению последствий аварии для животного мира (М.М. Пикулик с сотр., П.Г. Козло, К.М.

Киреенко, Е.И. Бычкова, Е.И. Анисимова, С.В. Кучмель, Т.Г. Дерябина, О.А. Парейко, А.Г. Лабецкая, И.В. Чикилевская, Т.М. Одинцова и многие др.).

С 1986 г. в лаборатории ихтиологии Института зоологии проводится комплекс работ по изучению радиационного загрязнения промысловой ихтиофауны водоемов Беларуси. Группой сотрудников (Серов В.Г.,

Столярова С.А., Ермолаев В.В. и др.), возглавляемой Горовой С.Л.,

установлена видовая и сезонная динамика накопления радионуклидов в органах и тканях рыб, даны рекомендации по организации промыслового и любительского лова рыбы в реках Припять, Сож и Днепр в пределах Гомельской и Могилевской областей.

На современном этапе зоологические исследования проводят университеты, научно-исследовательские институты, опытные станции, заповедники, станции защиты растений и т. д., где работаютдесятки докторов наук, сотни кандидатов наук.

В1981 г. создан Институт зоологии АН БССР (директор – Л.М. Сущеня), в настоящее время – ГНПО «Научно-практический центр НАН Беларуси по биоресурсам» – координирующий центр по изучению животного мира.

1.4.Основные проблемы и пути развития современной зоологии

Среди множества проблем, разрабатываемых зоологией, можно выде- лить несколько основополагающих.

Систематика. Развитие методов цитологии, биохимии и молекулярной биологии позволило перейти к оценке родства и видоспецифичности зооло- гических объектов на уровне наследственных микроструктур (кариотипы, ДНК и т. д.), используя прижизненные, щадящие формы сбора проб для ана- лиза. Совершенствование методов изучения поведения и образа жизни жи- вотных в природе способствовало выявлению множества новых таксоно- мических признаков (демонстрационных, акустических, химических, элек- трических и т. д.). Современные компьютерные технологии статистической обработки дали возможность оперировать большими массивами информации как по конкретным видам, так и по отдельным признакам (например, при кладистическом анализе), готовить обширные базы данных по мировой фау-

25

не. На новом уровне развития знаний публикуются обобщающие сводки,

например, по рыбам мира – «Catalog of fishes» (1998), по птицам – «Handbook of the birds of the world» (1992–2006), по млекопитающим – «Mammal species of the world» (2005), издаются справочники-определители. Однако в ряде слу- чаев наблюдается несоответствие между построениями классической систе- матики и классификацией, основанной на данных молекулярной биологии. Это касается различных уровней – от видового и подвидового до типов и царств. Устранение этих противоречий, построение наиболее естественной системы царства животных – задача ближайших поколений зоологов и спе- циалистов смежных дисциплин.

Функциональная и эволюционная морфология, исследуя адаптивные возможности отдельных органов и их систем у животных, выявляют высоко- специализированные и мультифункциональные морфологические адаптации покровов, скелета, мышечной, кровеносной, нервной и выделительной сис- тем животных, органов чувств и размножения. Открытия в этой области ис- пользуются бионикой, они же способствуют развитию биомеханики, аэро- и гидродинамики. На основе морфологических и функциональных корреляций проводят палеореконструкции. Ряд нерешенных вопросов остается в области исследования первичных морфологических типов животных, оценки гомоло- гичных структур.

Зоологические исследования играют существенную роль в выяснении механизмов дифференцировки клеток, тканей и органов, в изучении роли на- следственных, видоспецифических факторов в создании теории онтогенеза. Для получения, (в т. ч. методами генетической инженерии) организмов жи- вотных с заранее заданными свойствами, необходимы специальные зооло- гические исследования, т. к. пока не известны последствия интродукции по- добных объектов в природные комплексы, включения их в цепи питания.

Новый синтез в эволюционной теориипри участии зоологов и биологов других специальностей затронет вопросы соотношения макро- и микроэволюционных преобразований, возможностей моно- и полифилетического происхождения таксонов, критерии прогресса, оценку параллелизмов в эволюции. Требуется разработка единых принципов построения естественной (филогенетической) системы живых организмов. Благодаря совершенствованию теории и современных методов диагностики родство видов и сам критерий этого уровня организации должны получить более четкое обоснование. Ожидается развитие экологического и биокибернетического направлений эволюционных исследований, связанных с проблемами взаимоотношения разных уровней организации жизни в процессе ее эволюции. Продолжится изучение ранних этапов эволюции животных, причин, условий и форм появления жизни на Земле, возможностей существования жизни в космическом пространстве.

Исследование различных форм поведения, их мотиваций у животных будет развиваться в плане создания возможностей управления поведением конкретных видов, в т. ч. важных для человека. Особое значение приобретает

26

изучение группового поведения, взаимоотношений особей в популяциях и сообществах. В этой области уже имеются известные достижения, напримерв управлении поведением рыб (в т. ч. в районе гидротехнических сооружений) и птиц (с целью предотвращения столкновения с самолетами). Ожидается значительный прогресс в расшифровке способов коммуникации у животных на уровне звуковых, зрительных, химических сигналов и др.

Будет возрастать вклад зоологии в развитие экологии. Это коснется изу- чения популяционной динамики видов, в т. ч. важных для человека, исследо- ваний структуры сообществ животных, их средообразующего, трофоэнерге- тического, экосистемного значения. Благодаря развитию современных мето- дов мечения, компьютерной обработке материалов расширится база данных по распространению животных, будут создаваться более совершенные карты ареалов.

Одной из успешно решаемых задач современной зоологии стала инвентаризация биоразнообразия – составление кадастров, баз данных, списка видов, атласов, определителей и т. д. в печатной, электронной аудио- и ви- деоверсиях. На новый уровень выйдет изучение региональных фаун. В связи со стремительным, неконтролируемым ростом населения Земли возникает проблема не только обеспечения людей пищевыми ресурсами, но и сохране- ния той среды обитания, где возможно получение таких ресурсов. Повыше- ние продуктивности естественных и искусственных биоценозов не должно ставить под угрозу существование необходимого биоразнообразия, в т. ч. и животного мира. При участии зоологов создана Красная книга животных, на- ходящихся под угрозой исчезновения, нуждающихся в охране на глобальном, национальном и региональном уровнях, разработаны концепции сохранения биоразнообразия. Это отвечает не только утилитарным целям, но и задачам фундаментальной зоологии, в т. ч. дальнейшему изучению процесса эволю- ции, прогнозированию будущего развития жизни на Земле.

1.5 Практическое значение зоологии

Практическое значение зоологии определяется во многом ее вкладом в развитие сельского и лесного хозяйства, промыслового использования биоре- сурсов, в успехи медицины. Совершенствование селекционной практики на основе законов зоологии и генетики дает возможность получать новые, высо- копродуктивные породы животных. Знание экологии промысловых видов по- зволяет спланировать наиболее приемлемые нормы изъятия животных, повы- шающие естественную продуктивность. Все большее распространение полу- чат аква- и зоокультуры. Значительное место будут занимать генетически мо- дифицированные организмы (ГМО), однако эффект от их использования дол- жен изучаться и контролироваться при помощи самых тщательных, в т. ч. зоологических, исследований.

Большие надежды возлагаются на биологические методы борьбы с жи- вотными – вредителями сельского и лесного хозяйства, на работы по мини- мизации биоповреждений, совершенствованию профилактики природно-оча-

27

говых и паразитарных заболеваний. На основе сотрудничества зоологии с мо- лекулярной биологией, биохимией, микробиологией и др. смежными наука- ми будет развиваться эпидемиология (в т. ч. борьба с птичьим гриппом, ко- ровьим бешенством, СПИДом и др. заболеваниями).

Насущной задачей является создание режима биобезопасности, поиск индикаторных видов животных, указывающих на различный характер и уровни антропогенных загрязнений (радиоактивные материалы, нефтепро- дукты, тяжелые металлы и др.).

Участие зоологов необходимо при оценке и проведении мероприятий по интродукции, реинтродукции, акклиматизации животных. Значителен вклад зоологии в разработку научных и практических аспектов охраны при- роды, вопросов биоэтики и социоэкологии, что позволяет глубже понять за- коны развития человеческого общества и надеяться на достижение гармонич- ных отношений человека с окружающей средой.

Достижения зоологии используются в биомеханике, аэро- и гидродина- мике, в создании локационных, навигационных, сигнальных систем, в прак- тике дизайна, в архитектуре и строительстве, при получении искусственных материалов, сравнимых с природными аналогами.

Результаты зоологических исследований важны для обоснования прин- ципов устойчивого развития биосферы. Представления об уникальности каж- дого биологического вида имеют большое значение для разработки мер по сохранению всего многообразия жизни на Земле.

1.6 Современная классификация животных

Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи

– на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками. Большую роль в систематике животных играет генетика– наука о законах наследственности.

Основными систематическими категориями в классификации животного мира приняты: царства – Regnum, разделDivisio(надраздел –

Superdivisio, подраздел – Subdivisio),тип – Phylum, класс – Classis,отряд – Ordo, семейство – Familia, род – Genus,вид – Species.

В основу принимаемой в данном курсе системы животного мира положены следующие систематические категории.

Животный мир (Zoa) подразделяется на царство Протисты (Protista) и царство Животные (Animalia).

Первое подцарство – Низшие многоклеточные (Phagocytellozoa) – включает самых примитивных многоклеточных со слабой дифференциацией клеток.

низкоорганизованных многоклеточных, с большим разнообразием клеток, однако без оформленных органов и тканей.

3. Подцарство Истинные многоклеточные Eumetazoa

Третье подцарство представляет собой высших многоклеточных с дифференцированными тканями и органами. В пределах последнего надраздела выделяют два раздела – Лучистые (Radiata) и Билатеральные многоклеточные (Bilateria).

29

Лучистые обладают радиальной симметрией, при которой через тело животных можно провести несколько плоскостей, делящих его на одинаковые участки с повторяющимися органами. Этот тип симметрии характерен для малоподвижных и прикрепленных форм. Все радиальные состоят из двух слоев клеток: эктодермы (наружного) и энтодермы (внутреннего), поэтому их еще называют двуслойными (Diploblastica).

Тело билатеральных животных можно подразделить лишь одной плоскостью на две симметричные половины. Все билатеральные многоклеточные состоят из трех слоев клеток: эктодермы (наружного), энтодермы (внутреннего) и мезодермы (среднего), поэтому их еще называют трехслойными (Triploblastica).

30

ТЕМА 2: ЦАРСТВО ПРОСТЕЙШИЕ –

PROTISTA. НАДТИП САРКОДОВЫЕ – SARCODINA. НАДТИП

ЖГУТИКОНОСЦЫ – MASTIGOPHORA

ПЛАН:

2.1Уровни организации протистов и их основные признаки. Современная классификация простейших

2.2Общие признаки организации саркодовых

2.3Общие черты организации жгутиконосцев

2.1.Уровни организации протистов и их основные признаки. Современная классификация простейших

Простейшие – это большей частью микроскопические организмы, состоящие из одной клетки. Однако клетка эта выполняет функции целого организма. По строению эти организмы в целом соответствуют животной клетке, однако простейшие во многом сложнее клеток, входящих в состав многоклеточных организмов.

Размеры простейших чаще всего лежат в пределах 5–45 микрометров. Самые мелкие достигают 1–2 мкм, а самые крупные – несколько миллиметров.

Форма тела этих организмов самая разнообразная – шаровидная, овоидная, вытянутая, уплощенная. Некоторые не имеют постоянной формы тела (амебы).

Клетка простейших ограничена наружным слоем протоплазмы – эктоплазмой. Она гомогенна, лишена различных включений и поэтому прозрачна. Эктоплазма имеет более вязкую консистенцию, чем внутреннее содержимое клетки, называемое эндоплазмой. Эктоплазма у ряда простейших уплотняется, образуя пелликулу. Такие простейшие во многом теряют способность менять форму тела.

Простейшие – эукариотические (ядерные) организмы. В состав клетки входит одно, два (у лямблий, инфузорий) или несколько ядер (бластоцистисы), а иногда до сотни и более (солнечники, опалины). Обычно ядра простейших округлые или слегка вытянутые. Однако бывают и длинные жгутовидные ядра (инфузории-сувойки), а также четковидные – разделенные на фрагменты (инфузории-стенторы).

Ядра могут различаться и по функциям. Например, у инфузорий имеется два ядра – генеративное (микронуклеус) и вегетативное (макронуклеус). Наследственная информация сосредоточена главным образом в генеративном ядре, тогда как вегетативное принимает активное участие в обменных процессах. Ядро окружено цитоплазмой, в состав которой входят различные органеллы – части клетки, выполняющие функции органов и систем органов у многоклеточных организмов.

Многие простейшие имеют в своем строении защитные и опорные