درسنامه آموزشی زیست شناسی هنرستان

ویژگی‌های جانوران:

جانوران بسیار متنوع‌اند، به‌طوری که تقریباً برای ویژگی‌های آنها می‌توان استثناهایی ذکر نمود. با این وجود مشخصات زیر در مورد همه یا بیشتر جانوران صادق است:

1- کلیهٔ جانوران یوکاریوت‌اند.

2- کلیهٔ جانوران پریاخته‌ای‌اند.

3- کلیهٔ جانوران مصرف کننده‌اند، بنابراین آنها از نظر انرژی و مادۀ آلی، مستقیم یا غیرمستقیم به جانداران تولید کننده وابسته‌اند.

4- پیکر بیشتر جانوران از بافت‌ها تشکیل شده است.

5- بیشتر جانوران دارای ساختارهای عصبی و ماهیچه‌ای هستند، به‌طوری که این ساختارها آنها را قادر می‌سازد تا به محرک‌های محیطی سریعاً پاسخ دهند.

6- کلیه جانوران دارای تولیدمثل جنسی‌اند، در تولیدمثلِ جنسی جانوران، اسپرم که یاخته‌ای کوچک و متحرک است با تخمک، که یاخته‌ای بزرگ و فاقد ساختار حرکتی است، لقاح می‌یابد و یاخته تخم را ایجاد می‌کند. از تقسیم یاخته تخم یک فرد بالغ ایجاد می‌شود.

در مورد شکل‌گیری انسان (تصویر 1-3) خداوند مهربان در آیه 14 سورهٔ مبارکه مؤمنون می‌فرماید: سپس آن نطفه را لخته خونی ساختیم، آنگاه آن لخته خون را به‌صورت پاره‌گوشتی که گویی جویده شده، درآوردیم، سپس آن قطعه گوشت را استخوان‌هایی چند ساختیم، آنگاه استخوان‌ها را با گوشت پوشاندیم، سپس آن را آفریده‌ای دیگر ساختیم و به او حقیقت انسانی بخشیدیم، پس خداوند بهترین آفرینندگان است.

زیست‌شناسان تا به حال نزدیک به دو میلیون گونهٔ جانوری را شناسایی کرده‌اند و ممکن است میلیون‌ها گونهٔ دیگر نیز وجود داشته باشد که هنوز شناسایی و طبقه‌بندی نشده‌اند.

به‌طور کلی سلسلهٔ جانوران، همانند سایر سلسله‌ها (فرمانروها)، دارای شش سطح طبقه‌بندی اصلی است. در تصویر (2-3) این طبقه‌بندی نشان داده شده است.

بی‌مهرگان:

کرم‌ها:

کرم‌ها به سه دستهٔ پهن، لوله‌ای و حلقوی تقسیم‌بندی می‌شوند که ویژگی آنها به شرح زیر است:

الف) کرم‌های پهن: کرم‌های پهن شامل گروه‌های متعددی است، از جمله کرم کدو (تنیا)، کرم کبد، کرم پلاناریا و ...

کرم کدو (تنیا): این کرم دهان و لولۀ گوارش ندارد و از مواد غذایی گوارش یافته در لولۀ گوارش میزبان، تغذیه می‌کند، نوعی از این کرم انگل در رودۀ انسان است که طول آن ممکن است به 12 متر نیز برسد و دارای بدنی بندبند است: سر، اولین قطعۀ این کرم است که دارای 4 بادکِش است و به کمک آن به جدار روده متصل می‌شود. قطعۀ بعدی گردن است، این قسمت جوانه می‌زند و قطعات بعدی بدن را ایجاد می‌کند.

کرم کبد: نوع دیگری از کرم‌های پهن، کرم کبد است که منجر به کیست هیداتیک می‌شود این کرم به‌صورت بالغ در رودۀ سگ زندگی می‌کند. تخم‌های این کرم همراه با مدفوع سگ از بدن جانور خارج می‌شود و انسان، گاو و گوسفند با خوردن سبزیجات و علوفۀ آلوده به تخم این کرم، به آن مبتلا می‌شوند.

یادآوری می‌شود کلیۀ کرم‌های پهن انگل نیستند. انواعی از آنها نظیر پلاناریا زندگی آزاد دارند.

ب) کرم‌هاب لوله‌ای: بدن این کرم‌ها باریک و بدون حلقه یا بند است. کرم آسکاریس (تصویر 5-3) و کرمک (تصویر 6-3) نیز از کرم‌های انگل این گروه‌اند. محل زندگی کرم بالغ آسکاریس و کرمک در رودۀ کوچک انسان است. آنها از مواد غذایی موجود در آن تغذیه می‌کنند و در نتیجه باعث سوءتغذیه انسان می‌شوند. تخم‌های هر دو کرم همراه مدفوع دفع می‌گردند. این تخم‌ها از طریق آب و سبزیجات آلوده وارد بدن می‌شوند، تخم انگل کرمک در کودکان نیز توسط اسباب بازی‌های آلوده و حتی دستان آلوده به خاک، وارد بدن می‌شود.

پ) کرم‌های حلقوی: اعضای این گروه، بدنی نرم و حلقه‌حلقه دارند. کرم خاکی و زالو از نمونه‌های معروف این گروه‌اند.

کرم خاکی: معمولاً حدود 20 سانتی متر طول و پیکر آن بیش از 100 بند دارد. پوست بدن کرم خاکی نازک و مرطوب است. کرم خاکی بدون اغراق با خوردن خاک موجود در مسیر خود، راه خود را باز می‌کند. با این عمل موجب هوادهی خاک می‌شود و به حاصلخیزی خاک می‌انجامد. مواد آلی خاک خورده شده در لولۀ گوارش، تجزیه و جذب می‌شود و سایر مواد از طریق مخرج دفع می‌گردد (تصویر 7-3).

زالوها: (تصویر 9-3) دارای بادکش‌های ماهیچه‌ای در هر دو طرف انتهای جلویی و عقبی خود هستند (تصویر 10-3). بیشتر زالوهای انگلی خود را به یک میزبان مهره‌دار می‌چسبانند، سپس پوست آن را سوراخ می‌کنند و با ترشح مادۀ ضد انعقاد خون، از خون میزبان استفاده می‌کنند.

نرم‌تنان:

مهم‌ترین گروه‌های این شاخه عبارت‌اند از: دوکفه‌ای‌ها، شکم پایان و سرپایان.

الف) دوکفه‌ای‌ها: به این گروه از نرم‌تنان، تبرپایان نیز می‌گویند. دوکفه‌ای‌ها دارای صدفی هستند دوقطعه‌ای، که توسط لولایی به یکدیگر متصل شده‌اند. این ساختار امکان باز و بسته شدن صدف را فراهم می‌آورد (تصویر 11-3). بعد از مرگ دوکفه‌ای‌ها با از بین رفتن بخش‌های نرم بدن، صدف‌های آهکی توخالی، که مردم به آنها گوش‌ماهی می‌گویند، توسط امواج به ساحل می‌آیند.

صدف‌های خوراکی و صدف مرواریدساز در این گروه جای دارند. در صدف مرواریدساز قرارگیری یک ذرۀ خارجی در زیر صدف باعث می‌شود لایۀ خارجی بدن، لایه‌های متحدالمرکزی از کربنات کلسیم در اطراف ذرهٔ وارد شده، ترشح کند که در نهایت به «مروارید» تبدیل می‌شود (تصویر 12-3).

ب) شکم‌پایان: معروف‌ترین نمونه‌های این گروه شامل حلزون‌ها و لیسه‌هاست. حلزون‌ها دارای انواع آبزی و خشکی‌زی هستند (تصویر 14-3). لیسه‌ها از نظر ساختمانی شبیه به حلزون‌ها هستند اما بدون صدف‌اند. (تصویر 15-3) حلزون‌ها و لیسه‌ها از آفات مزارع و باغ‌ها به شمار می‌آیند.

پ) سرپایان: اعضای این گروه نرم‌تنانی صیاد هستند که به سرعت شنا می‌کنند. علت نام‌گذاری این گروه به سرپایان این است که پایشان به بازوهایی تبدیل شده، که در اطراف دهان قرار گرفته‌اند. هشت‌پا (اختاپوس) و نرم‌تن مرکب (اسکوئید) از اعضای این گروه هستند (تصویر 16-3).

اعضای این گروه علاوه بر داشتن سرعت زیاد، سازگاری‌هایی به شرح زیر دارند که امکان فرار از شکارچی را برای آنها آسان می‌کند:

1- توانایی تغییر رنگ سریع دارند.

2- دارای کیسهٔ جوهرند که حاوی یک مایع سیاه و غلیظ است. جانور به هنگام احساس خطر آن را به‌صورت ابری تیره آزاد می‌کند و به سرعت از محل می‌گریزد.

بندپایان:

این شاخه موفق‌ترین و متنوع‌ترین شاخۀ جانوران را تشکیل می‌دهد. اعضای این شاخه، بدن و پاهایی بندبند دارند. بندپایان تخم‌های زیادی تولید می‌کنند، نوزادانی که پدید می‌آیند اغلب غذاهایی را می‌خورند که با غذای جانورِ بالغ متفاوت است. زیان حاصل از بندپایان به منابع غذایی و محصولات کشاورزی، بیشتر به مرحلۀ نوزادی آنها مربوط می‌شود.

بندپایان اسکلتِ خارجی سخت و محکمی از جنس نوعی پلی‌ساکارید (کیتین) و پروتئین دارند که بدن و ضمائم آنها را می‌پوشاند. این اسکلت نه تنها محافظ بدن آنهاست، بلکه به کاهش اتلاف آب بدنشان نیز کمک می‌کند.

چهار گروه اصلی بندپایان عبارت‌اند از: سخت‌پوستان، عنکبوتیان، هزارپایان و حشرات.

الف) عنکبوتیان: عنکبوت، کنه، رُتیل و عقرب در این گروه جای دارند (تصویر 17-3). اگرچه عنکبوت‌ها و عقرب‌ها، غددی سمی دارند که در به دام انداختن طعمه مورد استفاده قرار می‌گیرند اما در عین حال، بعضی از آنها برای انسان سمی‌اند لذا پس از نیش زدن عقرب‌ها و عنکبوت‌ها باید بلافاصله به نزدیک‌ترین مرکز بهداشتی و درمانی مراجعه نمود. در انتهای شکم عنکبوت‌ها غدد تارریس وجود دارد که مادۀ تار را به بیرون ترشح می‌کنند. این ماده به محض خروج از بدن در برابر هوا سخت و به تار تبدیل می‌شود. تارها الگوهای متفاوتی دارند ولی در یک گونه، همیشه به یک شکل تنیده می‌شوند.

ب) سخت پوستان: خرچنگ پهن، خرچنگ دراز (تصویر 18-3)، میگو، کشتی چسب و خرخاکی به این گروه تعلق دارند. بسیاری از آنها کوچک و میکروسکوپی‌اند و خوراک سایر جانوران آبزی می‌شوند.

پ) هزارپایان: این جانوران به دو گروه تقسیم می‌شوند:

هزارپایان گیاه‌خوار (تصویر 20-3) در اغلب قطعات بدنشان دو جفت پا دارند. غذای آنها را مواد گیاهی در حال پوسیدگیِ موجود در خاک تشکیل می‌دهد. دیگر هزارپایان گوشت‌خوار (تصویر 21-3) در اغلب قطعات بدنشان یک جفت پا دارند. آنها از جانورانی مانند کرم خاکی و حشرات تغذیه می‌کنند.

ت) حشرات: حشرات دارای بدنِ سه قسمتی، سر، سینه و شکم‌اند. در ناحیه سینه‌شان سه جفت پای بندبند مفصل‌دار وجود دارد. سیستم تنفسی حشرات، تنفس‌نایی است. این سیستم متشکل از یک سری لوله‌هایی در درون بدن جانور است که در نهایت، این لوله‌ها توسط منافذی در سطح هر بند بدن با بیرون ارتباط دارند.

در حشرات، جنس نر و ماده از یکدیگر مجزا هستند و لقاح داخلی دارند. در معدودی از حشرات نمو مستقیم است. به این معنی که نوزاد شبیه حشره کامل است اما اندازه‌ای کوچک‌تر دارد. برخی دیگر مانند ملخ‌ها و آبدوزدک‌ها دگردیسی ناقص دارند که در آن از تخم،موجودی خارج می‌شود که از بسیاری جهات شبیه حشره کامل است اما بال و ساختارهای تولید مثل فعال را ندارد. به این موجود پوره گویند. پوره با گذشتن از یک سری مراحل تعویض جلد، رفته‌رفته به حشره کامل شبیه‌تر می‌شود (تصویر 22-3)، بیشتر حشرات از جمله زنبور عسل و پروانه‌ها دستخوش دگردیسی کامل می‌شوند و چهار مرحله مشخص در چرخۀ زندگی خود دارند (تصویر 23-3).

تأثیر حشرات بر زندگی انسان:

1- بسیاری از حشرات، نظیر زنبور عسل در گرده‌افشانی غلات و درختان میوه دخالت دارند.

2- برخی از حشرات از برخی آفات گیاهی تغذیه می‌کنند. برای مثال بعضی از باغبانان نوعی از کفشدوزک‌ها (کفشدوزک هفت نقطه‌ای) را خریداری و آنها را در باغات خود رها می‌کنند. زیرا این نوع از کفشدوزک‌ها از شته‌ها، که انگل گیاهان‌اند، تغذیه می‌کنند.

3- انسان‌ها از برخی از تولیدات گروهی حشرات، نظیر زنبور عسل، تغذیه می‌نمایند.

4- از طرف دیگر، گروهی از حشرات، نظیر سِن گندم، به گیاه گندم آسیب می‌رسانند.

5- برخی از حشرات نظیر پشه خاکی عامل انتقال بیماری سالک به انسان و جانوران‌اند.

طنابداران:

مهم‌ترین گروه این شاخه از جانوران، مهره‌داران هستند.

مهره‌داران:

ویژگی کلی مهره‌داران داشتن یک ستون مهره در سطح پشتی بدن است. ماهیت این ستون مهره، می‌تواند غضروفی یا استخوانی باشد.

جمجمه و ستون مهره، قسمتی از اسکلت داخلی مهره‌داران‌اند. اسکلت داخلی مهره‌داران، برخلاف اسکلت خارجی غیر زنده در بسیاری از بی‌مهرگان، بافت زنده‌ای محسوب می‌شود که همگام با رشد جانور، رشد می‌کند.

به‌طور کلی مهره‌داران به پنج گروه کلی دسته‌بندی می‌شوند، این پنج گروه شامل ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران است.

الف) ماهیان: ماهیان به سه گروه، ماهی‌های بدون آرواره، ماهی‌های غضروفی و ماهی‌های استخوانی تقسیم می‌شوند.

ماهیان بدون آرواره: ماهیان بدون آرواره، بازماندۀ اولین ماهیان هستند. لامپری از نمونه‌های این گروه است، لامپری‌های بالغ انگل سایر ماهیان‌اند. آنها یک صفحه مکنده حلقوی با دندان‌های تیز در اطراف دهان دارند (تصویر 25-3)، که به کمک آن به ماهی‌های دیگر می‌چسبند و خون و بافت‌های نرم آنها را می‌مکند (تصویر 26-3).

ماهیان غضروفی: کوسه‌ماهی و سفره‌ماهی به این گروه تعلق دارند. سفره‌ماهی‌ها جانوران کُند و پهن هستند که تا حدودی به‌صورت مدفون در شن به سر می‌برند و از نرم تنان تغذیه می‌کنند (تصویر 27-3).

بدن کوسه‌ها برای شنا کردن سازش یافته است. شکل بدن و باله‌ها، برایشان شنای سریع را امکان‌پذیر می‌سازد(تصویر 28-3). کوسه مقدار زیادی روغن در کبد بزرگش ذخیره می‌کند. این روغن، چگالی بدن کوسه را کاهش می‌دهد و به شناوری کوسه در آب کمک می‌کند. با این وجود، بدن کوسه‌ها چگالی‌تر از آب است و اگر فعالانه شنا نکنند، در عمق آب فرو می‌روند.

دندان‌های کوسه‌ها با استخوان آرواره اتصال ندارند. دندان‌های جدید به صورت ردیف‌هایی در پشت دندان‌های اصلی به‌طور مداوم شکل می‌گیرند و در صورت از دست رفتن دندان‌های اصلی، جانشین آنها می‌شوند (تصویر 29-3). از بین تقریبا 350 گونۀ شناخته شده از کوسه‌ها، کمتر از 30 گونه آنها به انسان حمله می‌کنند.

ماهیان استخوانی: مشخصۀ این ماهیان داشتن اسکلت استخوانی است. استخوان یک ساختار پشتیبان بسیار عالی است که مقادیر زیادی کلسیم را در خود ذخیره می‌کند. در این ماهیان آبشش‌ها سرپوش دارند و هنگام تنفس دائماً باز و بسته می‌شوند (تصویر 30-3).

آبشش‌ها در طرفین سر ماهی قرار گرفته‌اند. آبشش‌ها دارای کمان آبششی و رشته‌های آبششی‌اند و با دیوارهای نازک و شبکۀ مویرگی خود، سطح تنفسی وسیعی ایجاد می‌کنند. عبور آب از روی این رشته‌های آبششی باعث تبادل گازهای تنفسی خون با آب می‌شود. در خارج از آب، این رشته‌های آبششی به هم می‌چسبند و سطح تنفس کاهش شدید می‌یابد (تصویر 31-3).

در داخل بدن ماهی‌های استخوانی مثانۀ شنا (یا بادکنک شنا) وجود دارد، که یک کیسۀ هوادار با جدار نازک است. این ساختار به شناوری ماهی کمک می‌کند. زمانی که ماهی این کیسه را از هوا پر می‌کند، چگالی آن کاهش می‌یابد و در نتیجه ماهی در آب حرکات عمودی انجام می‌دهد (تصاویر 32-3 و 33-3).

ب) دوزیستان: دوزیستان مهره‌دارانی هستند که بخشی از زندگی خود را در آب و بخش دیگر را در خشکی می‌گذرانند.

دوزیستان مجموعه‌ای از تغییرات را تحت عنوان دگردیسی از مرحلۀ لاروی تا بلوغ طی می‌کنند. لاروِ آنها دُم و آبشش دارد و گیاه‌خوار است. پس از مدتی، لاروها وارد مرحله دگردیسی می‌شوند (تصویر 34-3)، طی دگردیسی معمولا،ً آبشش‌ها ناپدید می‌شوند، و دُم جذب بدن می‌گردد و اندام‌های حرکتی ظاهر می‌شود. رژیم غذایی جانور نیز از گیاه‌خواری به گوشت‌خواری تغییر می‌یابد.

دوزیستان بالغ برای تبادل گازهای تنفسی تنها به شش‌های ابتدایی خود وابسته نیستند بلکه پوست مرطوب آنها، که فاقد پولک است، حاوی رگ‌های خونی فراوانی است، لذا به‌صورت یک سطح تنفسی عمل می‌کند. برخی دوزیستان در پوست خود غده‌هایی با ترشحات سمی دارند که برای شکارچیان مضر است. دوزیستان جانورانی خونسردند بنابراین دمای بدن آنها تابع دمای محیط است و با تغییر دمای محیط، دمای بدن‌شان تغییر می‌یابد.

با فرا رسیدن پاییز و با پایین آمدن دمای محیط، دمای بدن قورباغه هم پایین می‌آید، و بدنش چنان سرد می‌شود که دیگر نمی‌تواند فعال باقی بماند. به همین دلیل قورباغه برای جلوگیری از انجماد بدن، به ته آب فرو می‌رود و خود را در گل‌ولای کف آب پنهان می‌سازد، در این حالت تعداد ضربان‌های قلب و سرعت جریان خون در رگ‌ها به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. در چنین حالتی اکسیژن اندکی مورد نیاز است که آن هم از طریق تنفس پوستی تأمین می‌شود و جانور از ذخایر چربی بدنش تغذیه می‌کند. همانطور که در سال قبل خوانده‌اید، دوزیستان به دو گروه اصلی دوزیستان دُم دار، مثل سمندر (تصویر 35-3)

و دوزیستان بدون دُم، مثل قورباغه (تصویر 36-3) و وزغ تقسیم می‌شوند.

پ) خزندگان: خزندگان سازش‌های متعددی برای زندگی در خشکی دارند. خزندگان ماده، پوستۀ حفاظتی سفتی در اطراف تخم ترشح می‌کنند که از خشک شدن جنین در حال رشد، در خشکی جلوگیری می‌کند. لقاح این جانوران داخلی است و در بدن فرد ماده، قبل از اضافه شدن پوسته، صورت می‌گیرد. مارها، سوسمارها، لاک‌پشت و کروکودیل‌ها معروف‌ترین خزندگان به شمار می‌روند.

مارها به وسیلۀ ساختار آرواره‌ای انعطاف‌پذیر خود شناخته می‌شوند. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد جانوران بزرگ‌تر از قطر آروارۀ خود را ببلعند (تصویر 37-3). زبان چنگال مانند مار یک اندام بویایی است. زیرا زبان خود را از دهان خارج می‌کند و مولکول‌های شیمیایی موجود در هوا به این زبان می‌چسبد. سپس این زبان را به منفذ یک اندام حسی بویایی در سقف دهان خود می‌مالد و با این کار بوها را حس می‌کند. مارها اغلب از جوندگان کوچک تغذیه می‌کنند. مارها، با شکار جوندگان، که از آفات گیاهی محسوب می‌شوند، کمک بزرگی به ما می‌کنند.

ت) پرندگان: پرندگان تنها گروهی از مهره‌داران‌اند که دارای پَر می‌باشند. اندام حرکتی جلویی آنها به بال تبدیل شده است که معمولاً برای پرواز استفاده می‌شود (تصویر 40-3). اندام‌های حرکتی عقبی آنها برای راه رفتن و در مواردی برای شنا کردن به کار می‌رود. دمای بدن پرندگان برخلاف گروه‌های قبلی مهره‌داران، ثابت است. پرندگان دارای منقار و فاقد دندان هستند.

در لولۀ گوارش پرندگان، به ویژه پرندگان دانه‌خوار می‌توان بخش‌های ویژه‌ای مانند چینه‌دان و سنگدان یافت.

ث) پستانداران: صفاتی که باعث شناسایی پستانداران می‌شوند عبارت‌اند از داشتن مو، غدد شیری که برای نوزاد شیر تولید می‌نماید، تمایز دندان‌ها به‌صورت دندان‌های پیشین، نیش، آسیاهای کوچک و بزرگ و ایجاد یک پرده به نام دیافراگم که حفره شکم را از قفسه سینه جدا می‌کند و در تنفس پستانداران نقش مهمی بر عهده دارد (تصویر 41-3).

پستانداران از نظر نوع غذا به سه گروه: همه چیزخوار (تصویر 42-3)، گوشت‌خوار (تصویر 43-3) و گیاه‌خوار (تصویر 44-3) تقسیم می‌شوند.