درسنامه آموزشی زیست شناسی هنرستان

واحد یادگیری 1: بی‌مهرگان

آیا می‌دانید؟

1- ویژگی‌های مشترک جانوران کدام‌اند؟
2- گروه‌های اصلی بی‌مهرگان شامل چه جانورانی هستند و هر گروه چه ویژگی‌های ساختاری و زیستی دارند؟
3- سازگاری‌های مختلف جانوران چگونه به آنها برای زندگی در محیط‌های گوناگون کمک می‌کند؟
4- بی‌مهرگان به ویژه حشرات، چه نقشی در حفظ تعادل طبیعت و زندگی انسان دارند؟

هدف از این واحد یادگیری، آشنایی با تنوع جانوران و شناخت ویژگی‌های مشترک آنها است. همچنین با گروه‌های اصلی بی‌مهرگان مانند کرم‌ها، نرم تنان و بندپایان و ویژگی‌های هر یک آشنا می‌شوید.

در ادامه، نقش جانوران در زیست‌بوم‌ها، اهمیت حشرات در گرده‌ افشانی، کنترل آفات و حفظ تعادل طبیعت بررسی می‌شود و ارتباط میان سازگاری جانوران و محیط زندگی آنها مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

استاندارد عملکرد

مقایسه گروه‌های مختلف بی‌مهرگان بر اساس ویژگی‌های ساختاری و شیوۀ زندگی، تحلیل سازگاری و نقش بی‌مهرگان در حفظ تعادل زیستی و زندگی انسان.

ویژگی‌های مشترک جانوران

سلسله جانوران بسیار گسترده بوده و از ساده‌ترین موجودات مانند اسفنج‌های بی‌حرکت (شکل 1)، پیچیده‌ترین مهره داران مانند پستانداران را شامل می‌شود. جانوران با وجود گوناگونی زیادی که در ساختار، زیستگاه و شیوه زندگی از خود نشان می‌دهند، مجموعه ای از ویژگی‌های مشترک دارند که آنها را از دیگر جانداران متمایز می‌کند. این ویژگی‌ها عبارت اند از:

1- همه جانوران یوکاریوت و پریاخته‌ای‌ اند.
2- تقریباً همۀ آنها ساختار بافتی پیچیده دارند.
3- بیشتر جانوران ساختارهای عصبی و ماهیچه‌ای دارند و با استفاده از آنها به محرک‌های محیطی، به سرعت پاسخ می‌دهند.
4- بیشتر جانوران حداقل در یکی از مراحل زندگی خود توانایی حرکت دارند.
5- همۀ جانوران برای ادامۀ زندگی به منبع غذایی نیاز دارند و مصرف‌کننده (هتروتروف) هستند؛ یعنی از جانداران زنده یا مرده تغذیه می‌کنند. جانوران، گوشت خوار، گیاه خوار، همه‌چیزخوار یا انگل اند.
6- بیشتر جانوران تولیدمثل جنسی دارند.

جانوران به دو گروه اصلی بی‌مهرگان و مهره‌داران تقسیم می‌شوند.

بی‌مهرگان

بی‌مهرگان که ستون مهره ندارند، حدود 97 درصد گونه‌های شناخته شدۀ جانوری را تشکیل می‌دهند. در شکل 2 گروه‌های اصلی بی‌مهر گان نشان داده شده است. آنها تقریباً در همه جای زمین، از آب‌های بسیار داغی که از دهانه‌های آتشفشانی کف اقیانوس خارج می‌شود تا زمین‌های یخ زدۀ قطب جنوب، زندگی می‌کنند.

زندگی در این محیط‌های گوناگون باعث شده است که این جانوران شکل‌ها و ویژگی‌های بسیار متفاوتی پیدا کنند. بی‌مهرگان از نظر اندازه هم تفاوت زیادی دارند؛ از موجودات بسیار ریز و میکروسکوپی گرفته تا جانورانی که طول آنها به 18 متر می‌رسد. در ادامه تعدادی از گروه‌های بی‌مهرگان را بررسی می‌کنیم.

کرم‌ها

کرم‌ها به سه دسته پهن، لوله‌ای و حلقوی تقسیم می‌شوند که ویژگی‌های آنها به شرح زیر است:

الف) کرم‌های پهن: اعضای این گروه به دلیل بدن تخت و پهنی که دارند، به نام کرم‌های پهن شناخته می‌شوند. بیشتر این کرم‌ها انگل‌های درون‌زی هستند که در بدن انسان نیز یافت می‌شوند. برخی از آنها مواد مغذی را مستقیماً از طریق سطح بدن خود از میزبان جذب می‌کنند. کرم‌های پهن شامل گروه‌های متعددی، از جمله کرم کدو (تنیا)، کرم کبد و کرم پلاناریا هستند. همۀ کرم‌های پهن انگل نیستند. برخی از آنها مانند پلاناریا (شکل 3) زندگی آزاد دارند.

کرم کدو (تنیا)

این کرم دهان و لوله گوارش ندارد و مواد غذایی گوارش یافته در لوله گوارش میزبان را از طریق دیواره بدن جذب می‌کند. بدن کرم کدو سه قسمت دارد. سر اولین قطعه این کرم است که دارای چهار بادکش است و به کمک آنها به جدار روده میزبان می‌چسبد. عقب سر باریک و به شکل گردن است و رشد آن تنه را ایجاد می‌کند (شکل 4 الف) . تنه از زنجیره ای از قطعات تشکیل شده است که به سمت انتهای بدن پهن‌تر و رسیده‌تر می‌شوند. سپس قطعه رسیده از کرم جدا شده و به همراه مدفوع دفع می‌شود.

کرم کدوی گاو مرحله بلوغ خود را در روده انسان طی می‌کند، در حالی که لارو آن در ماهیچه‌های گاو زندگی می‌کند. طول این کرم بالغ می‌تواند به ده متر یا حتی بیشتر برسد (شکل 4 ب).

کرم کبد

کرم کبد از انواع کرم‌های پهن است (شکل 5 الف). چرخه زندگی کرم کبد در شکل 5 ب نشان داده شده است. تخم‌های این انگل به وسیله مدفوع میزبان آلوده (معمولاً گوسفند، گاو یا انسان) وارد آب می‌شوند. درون آب، لارو از تخم بیرون می‌آید و به بدن یک حلزون آبی راه پیدا می‌کند. درون بدن حلزون، انگل تکثیر می‌شود و سپس به شکل لارو‌های کوچک و شناگری به آب باز می‌گردد. این لاروها روی گیاهان آبزی یا ماهی کیست (پوسته مقاوم) تشکیل می‌دهند یا در آب شناور می‌مانند. وقتی انسان یا جانور، آب، گیاه یا ماهی آلوده به این کیست‌ها را مصرف کند، انگل وارد بدنش می‌شود. از روده به کبد می‌رود و در مجاری صفراوی ساکن می‌شود. در آنجا به کرم بالغ تبدیل شده و تخم‌گذاری را آغاز می‌کند.

ب) کرم‌های لوله‌ای: بدن این گروه از کرم‌ها، لوله ای شکل و در هر دو انتها نوک تیز است. کرمک (کرم سنجاقی) و کرم آسکاریس از نوع انگلی این گروه هستند.

کرمک انگل شایع در کودکان و بزرگسالان است (شکل 6). کرم‌های بالغ در روده بزرگ و راست روده زندگی می‌کنند. کرم‌های ماده شب‌ها به ناحیه مقعد مهاجرت و در آنجا تخم‌گذاری می‌کنند. این فرایند باعث خارش شدید می‌شود که می‌تواند منجر به آلودگی دست‌ها، ملحفه‌ها و لباس خواب شود.

تخم‌ها به سرعت رشد می‌کنند. اگر این تخم‌ها بلعیده شوند، در روده کوچک به نوزاد کرم تبدیل شده و در روده بزرگ به کرم بالغ تبدیل می‌گردند.

در کرم‌های آسکاریس (شکل 7)، ماده معمولاً بزرگ‌تر و پهن‌تر بوده و انتهای صافی دارد. کرم نر، کوچک‌تر و باریک‌تر بوده و انتهای خمیده‌ای دارد. تخم‌های آسکاریس همراه سبزی‌های نپخته یا از طریق قرار دادن دست و یا اشیای آلوده به خاک در دهان، وارد بدن می‌شوند. دفع مدفوع در محیط باز، باعث ورود تخم‌ها به خاک می‌شود.

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

کرم خاکی

پوست بدن کرم خاکی نازک و مرطوب است. این جانور از مواد آلی موجود در خاک، مانند برگ‌های در حال پوسیدن تغذیه می‌کند. با این عمل موجب هوادهی خاک می‌شود و به حاصل‌خیزی خاک کمک می‌کند. مواد آلی خاک در لوله گوارش کرم تجزیه و جذب و سایر مواد از طریق مخرج دفع می‌شوند (شکل 8).

زالو

زالوها در هر دو انتهای بدن خود بادکش‌های ماهیچه‌ای دارند (شکل 9). بیشتر زالوهای انگلی به یک میزبان مهره‌دار می‌چسبند، سپس به کمک تیغه‌هایی که در دهان و بادکش دهانی خود دارند پوست آن را سوراخ کرده و با ترشح ماده ضد انعقاد خون، از خون میزبان تغذیه می‌کنند. مقدار خون خورده شده 7 تا 8 برابر وزن جانور است. برخی زالوها آزادزی، شکارچی و برخی تجزیه‌خوار (تغذیه‌کننده از مواد آلی پوسیده) هستند. امروزه مراکزی برای پرورش زالوی طبی در بسیاری از کشورها وجود دارد.

نرم تنان

نرم تنان بعد از بندپایان بزرگ‌ترین شاخه جانوری هستند. این گروه از کوچک‌ترین تا بزرگ‌ترین بی‌مهره‌ها را شامل می‌شوند. تنوع در اندازه، شکل، رنگ، زیستگاه و حتی رفتار، از ویژگی‌های بارز گروه نرم تنان است. نرم تنان، خشکی‌زی یا آبزی هستند. دهان اغلب یک اندام ساینده سوهان مانند دارد که جانور به کمک آن تغذیه می‌کند. در بسیاری از گونه‌های نرم تنان، از پای ماهیچه ای برای خزیدن یا حفاری استفاده می‌شود؛ نرم تنانی مانند ماهی مرکب و اختاپوس آب را با فشار از بدن خود خارج می‌کنند تا امکان حرکت سریع جت مانند را فراهم کنند.

مهم‌ترین گروه‌های این شاخه عبارت اند از: دوکفه‌ای‌ها، شکم‌پایان و سرپایان.

الف) دوکفه‌ای‌ها (تبرپایان):

دوکفه ای‌ها صدفی دو قطعه ای دارند که با لولایی به یکدیگر متصل شده اند. این ساختار امکان باز و بسته شدن صدف را فراهم می‌آورد (شکل 10). صدف‌های خوراکی و صدف مرواریدساز در این گروه جای دارند.

در صدف مرواریدساز، تولید مروارید نوعی عمل دفاعی است که با ورود جسم خارجی مانند دانه ماسه در زیر صدف صورت می‌گیرد. در این حالت، جانور لایه‌های متعددی از کربنات کلسیم در اطراف جسم خارجی ترشح می‌کند که در نهایت به مروارید تبدیل می‌شود (شکل 11).

به عقیده بسیاری از مرواریدشناسان جهان، مروارید خلیج فارس یکی از مرغوب‌ترین مرواریدهای جهان است.

ب) شکم‌پایان:

شکم‌پایان بزرگ‌ترین و متنوع‌ترین گروه از نرم‌تنان هستند. معروف‌ترین نمونه‌های این گروه شامل حلزون‌ها (دارای صدف) و لیسه‌ها (بدون صدف) است (شکل 12).

ساختار بدنی حلزون‌ها از سه بخش اصلی سر، پای عضلانی و تودۀ احشایی تشکیل شده است. تودۀ احشایی توسط صدفی مارپیچ محافظت می‌شود. لیسه‌ها شب فعال‌اند زیرا بدن نرم و بدون صدف آنها به شدت در برابر خشکی و نور خورشید آسیب‌پذیر است. فعالیت در شب با رطوبت بالا و دمای خنک‌تر، هم از خشک شدن بدنشان جلوگیری می‌کند و هم آنها را از شکارچیان روز مانند پرندگان در امان نگه می‌دارد. حلزون‌ها و لیسه‌ها از آفات مزارع و باغ‌ها به شمار می‌آیند.

پ) سرپایان:

این گروه شناگران بسیار ماهری هستند. از آنجا که پاهای آنها به ‌صورت بازوهای متصل به سرشان قرار گرفته، به این نام خوانده می‌شوند. هشت‌پا (اختاپوس) و نرم‌تن مرکب (اسکوئید) از اعضای این گروه هستند (شکل 13).

اعضای این گروه، سازگاری‌هایی برای فرار از خطر دارند که شامل سرعت زیاد، توانایی تغییر رنگ سریع و کیسه جوهر حاوی مایع سیاه و غلیظ است. جانور هنگام احساس خطر این مایع را به‌صورت ابری تیره آزاد می‌کند و به سرعت از محل می‌گریزد.

بندپایان

بندپایان موفق‌ترین و گوناگون‌ترین شاخه جانوران به شمار می‌روند. بیش از دو سوم تمام گونه‌های نام‌گذاری شده روی کره زمین متعلق به بندپایان هستند که در همه زیستگاه‌های زمین یافت می‌شوند. این جانوران پاها و بدن بندبند و اسکلت خارجی سخت از جنس کیتین دارند. یکی از عوامل سازگاری آنها با محیط‌های گوناگون، داشتن اسکلت خارجی است. پنج گروه اصلی بندپایان عبارت اند از: سخت‌پوستان، عنکبوتیان، صدپایان، هزارپایان و حشرات.

الف) سخت‌پوستان:

سخت پوستان بیشتر در محیط‌های آبی وجود دارند. خرچنگ پهن، خرچنگ دراز، میگو، خرخاکی و کشتی چسب (Barnacle) به این گروه تعلق دارند (شکل 14). بسیاری از سخت پوستان از لحاظ اکولوژیکی و اقتصادی اهمیت زیادی دارند و بسیاری از آنها غذای انسان اند.

ب) عنکبوتیان:

عنکبوتیان، اولین بندپایانی بودند که وارد زیستگاه‌های خشکی شدند. عنکبوت، کنه، رتیل و عقرب در این گروه جای دارند (شکل 15).

در انتهای شکم عنکبوت‌ها غدد تار ریس وجود دارد که ماده تار را به بیرون ترشح می‌کنند. این ماده به محض خروج از بدن در هوا سخت و به تار تبدیل می‌شود. بعضی از تارها قابلیت کشش و انعطاف پذیری بسیار بالایی دارند به طوری که مردم بومی بعضی مناطق گرمسیری برای ماهی گیری از آن استفاده می‌کنند. بیشتر عنکبوتیان برای انسان بی‌ضررند و برخی با از بین بردن حشرات مزاحم به انسان کمک می‌کنند. از سوی دیگر بعضی از کنه‌ها می‌توانند بیماری منتقل کنند و یا با مکیدن شیره‌های گیاهی به غذای انسان آسیب بزنند.

پ) صدپایان و هزارپایان:

صدپایان در بیشتر قطعات بدن یک جفت پا دارند و از جانورانی مانند کرم خاکی و حشرات تغذیه می‌کنند. این جانوران طعمه را با استفاده از گیره‌های سمی واقع در سر مسموم می‌کنند. هزارپایان در بیشتر قطعات بدن دو جفت پا دارند. بیشتر آنها علف خوارند و از مواد گیاهی در حال فساد یا گاهی گیاهان زنده تغذیه می‌کنند. به علت حرکت آرامی که دارند بیشتر آنها هنگام احساس خطر خود را لوله می‌کنند (شکل 16).

ت) حشرات:

حشرات در ناحیه سینه سه جفت پای بندبند مفصلی دارند. بیشتر حشرات در طول رشد خود دچار تغییر شکل می‌شوند که به این فرایند دگردیسی می‌گویند. اغلب آنها دگردیسی کامل دارند که شامل چهار مرحله تخم، لارو، شفیره و حشره بالغ است (شکل 17).

لارو حشرات معمولاً آرواره‌های جونده دارد. لارو پس از آخرین پوست‌اندازی به شفیره تبدیل می‌شود در برخی گونه‌ها، لارو قبل از شفیره شدن دور خود پیله ای می‌تند. شفیره تغذیه نمی‌کند و بسیاری از حشرات، فصل زمستان را در همین حالت سپری می‌کنند. پس از آخرین پوست اندازی، حشره بالغ از شفیره (در صورت وجود، از پیله) خارج می‌شود. در ابتدا رنگ بدن آن کم رنگ و بال‌هایش چروکیده و نرم هستند، اما پس از مدت کوتاهی بال‌ها گسترده و سخت می‌شوند.

بعضی از حشرات، مانند ملخ و جیرجیرک، دگردیسی ناقص دارند (شکل 18). دگردیسی ناقص سه مرحله تخم، نَمف (پوره) و بالغ دارد. نوزاد این حشرات را نَمف می‌نامند. بال‌های جانور در ابتدا به صورت برآمدگی و جوانه مانند هستند؛ اما طی پوست‌اندازی‌های متوالی کامل می‌شوند.

تعدادی از حشرات مانند شپش، کک و ساس رشد و نمو مستقیم دارند؛ یعنی نوزادان آنها شبیه جانور بالغ هستند و فقط از نظر جثه کوچک‌ترند.

نقش حشرات در زندگی انسان

بیشتر افراد حشرات را موجوداتی آزاردهنده و حتی خطرناک می‌دانند، اما واقعیت این است که نبود آنها می‌تواند زندگی انسان را با مشکلات بزرگی روبه رو کند. بعضی از حشرات مانند زنبور عسل و کرم ابریشم محصولاتی ارزشمند مثل عسل، موم و ابریشم تولید می‌کنند که برای انسان بسیار مفید هستند.

مهم‌ترین نقش بسیاری از حشرات، گرده‌افشانی گیاهان است (شکل 19 الف). بیشتر گیاهان زراعی و درختان میوه برای تولید محصول به گرده افشان‌ها نیاز دارند. اگر حشرات گرده افشان از بین بروند، بسیاری از گیاهان گل‌دار قادر به ادامۀ زندگی نخواهند بود و تأمین غذای انسان با مشکل جدی روبه رو می‌شود.

علاوه بر این، برخی حشرات به‌طور طبیعی به کنترل آفات کمک می‌کنند. برای مثال، کفشدوزک‌ها از شته‌ها تغذیه می‌کنند و به همین دلیل کشاورزان گاهی آنها را در مزارع و باغ‌ها رها می‌کنند تا از آسیب به گیاهان جلوگیری شود (شکل 19 ب). حشرات همچنین در تجزیه لاشه جانوران مرده نقش مهمی دارند و باعث پاک‌سازی طبیعت می‌شوند. از سوی دیگر، بسیاری از پرندگان، ماهی‌ها و جانوران دیگر از حشرات و لاروهای آنها تغذیه می‌کنند.

همه حشرات برای انسان مفید نیستند. برخی از آنها مانند سن گندم (شکل 20 الف) به محصولات کشاورزی آسیب می‌زنند. برخی پشه‌ها، مگس‌ها و کک‌ها (شکل 20 ب) نیز با نیش زدن یا مکیدن خون انسان و دام، علاوه بر ایجاد ناراحتی، بیماری‌های خطرناکی را منتقل می‌کنند. همچنین بعضی حشرات با خراب کردن مواد غذایی، لباس‌ها و وسایل خانه، باعث خسارت‌های اقتصادی و بهداشتی می‌شوند.

واحد یادگیری 2: مهره‌داران

آیا می‌دانید:

1- مهره داران چه ویژگی مشترکی دارند و اسکلت داخلی چه نقشی در بدن آنها دارد؟
2- ماهی‌ها به چند گروه تقسیم می‌شوند و تفاوت ماهی‌های غضروفی و استخوانی چیست؟
3- دوزیستان چگونه بین زندگی در آب و خشکی سازگاری پیدا کرده اند؟
4- چه سازگاری‌هایی باعث شده خزندگان بتوانند در محیط خشکی زندگی کنند؟
5- پرندگان و پستانداران چه ویژگی‌هایی برای تنظیم دمای بدن و بقا در محیط‌های مختلف دارند؟

هدف از این واحد یادگیری، آشنایی با ویژگی‌های عمومی گروه‌های مختلف مهره داران شامل ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران است. هنرجویان در این واحد یادگیری با نقش این جانوران در بوم سازگان‌ها و اهمیت آنها در حفظ تعادل بوم سازگان‌ها آشنا می‌شوند.

استاندارد عملکرد

مقایسه ویژگی‌های اختصاصی هر گروه از مهره داران و تحلیل سازگاری‌های زیستی آنها با محیط.

مهره‌داران

اعضای زیرشاخه مهره‌داران در دوره جنینی دارای اسکلت اولیه غضروفی هستند که در جانور بالغ توسط یک ستون مهره غضروفی یا استخوانی در سطح پشتی بدن جایگزین می‌شود. مهره‌داران دارای یک قلب عضلانی با دو، سه یا چهار حفره، کلیه‌ها برای دفع و اندام‌های حرکتی به صورت جفت هستند. اسکلت داخلی مهره داران، برخلاف اسکلت خارجی در بسیاری از بی‌مهرگان، بافت زنده ای محسوب می‌شود که همگام با رشد جانور، رشد می‌کند. پنج گروه کلی مهره داران شامل ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران هستند (شکل 21).

الف) ماهی‌ها: 

این جانوران اغلب خون سرد هستند. ماهی‌ها به سه گروه اصلی بدون آرواره، غضروفی و استخوانی تقسیم می‌شوند.

ماهی‌های بدون آرواره

نخستین مهره داران، ماهی‌های بدون آرواره بودند. این ماهی‌ها بدنی شبیه به مارماهی دارند. لامپری از نمونه‌های این گروه است. لامپری‌های انگل به کمک صفحه مکنده حلقوی به بدن ماهی‌ها می‌چسبند و با استفاده از دندان‌های تیز دور دهان خود، پوست آنها را سوراخ می‌کنند. سپس نوعی ماده ضدانعقاد به محل زخم ترشح می‌کنند و به این ترتیب خون و بافت‌های نرم آنها را می‌مکند (شکل 22).

ماهی‌های غضروفی

ماهی‌های غضروفی، اسکلتی از جنس غضروف دارند. آرواره‌های آنها بسیار قدرتمند است. این جانوران شکارچی هستند. کوسه‌ماهی و سفره‌ماهی به این گروه تعلق دارند. سفره ماهی‌ها بدنی پهن دارند و حرکت آنها کند است. این جانوران از نرم تنان، سخت پوستان و ماهی‌های کوچک تغذیه می‌کنند. سفره ماهی‌ها گاهی به‌صورت مدفون در شن به سر می‌برند (شکل 23).

کوسه‌ها حس بویایی قوی و نیز توانایی تشخیص میدان‌های الکترومغناطیسی را دارند. شکل بدن و باله‌ها، امکان شنای سریع را به آنها می‌دهد (شکل 24). کوسه مقدار زیادی روغن در کبد بزرگش ذخیره می‌کند. این روغن، با کاهش چگالی بدن کوسه، به شناوری آن در آب کمک می‌کند.

ماهی‌های استخوانی

اسکلت درونی این گروه، استخوانی و بدن آنها به شکل دوک است. پوست ماهی‌های استخوانی اغلب با پولک پوشیده شده است و غدد موجود در پوست، ماده ای لزج ترشح می‌کنند که هنگام شنا کردن اصطکاک با آب را کاهش می‌دهد. روی آبشش‌های این ماهی‌ها سرپوش آبششی وجود دارد که هنگام تنفس دائماً باز و بسته می‌شوند و آب را از دهان به سمت آبشش‌ها می‌کشانند. بسیاری از ماهی‌های استخوانی یک کیسه شنا (بادکنک شنا) دارند که به کنترل شناوری ماهی کمک می‌کند (شکل 25).

ب) دوزیستان:

دوزیستان می‌توانند در زیستگاه‌های آبی و هم خشکی زندگی کنند. پوست دوزیستان فاقد پولک و مرطوب است. چشم‌هایشان پلک دارد. پرده گوش آشکار و هم سطح پوست سر است (شکل 26). تنفس از طریق آبشش، شش و پوست انجام می‌شود. این جانوران تخم گذار هستند.

دوزیستان جانورانی خون سردند و دمای بدن آنها تابع دمای محیط است. آنها در طول فصل زمستان در گل ولای کف آب و یا در موارد خشکی زی، در میان گیاخاک کف جنگل پنهان می‌شوند و زمستان خوابی می‌کنند. در این وضعیت، فعالیت‌های بدنی شان به حداقل می‌رسد؛ به گونه ای که تعداد ضربان قلب و سرعت جریان خون به شدت کاهش می‌یابد. در چنین حالتی جانور از ذخایر چربی بدنش تغذیه می‌کند.

دوزیستان به دو گروه اصلی دوزیستان دم‌دار، مثل سمندر و دوزیستان بدون دم، مثل قورباغه و وزغ تقسیم می‌شوند.

سمندرها

دارای دم بلند و پاهای کوتاهی هستند و کمی شبیه به مارمولک‌ها به نظر می‌رسند؛ اما به جای پوست پولک دار، پوستی مرطوب دارند (شکل 27). این موجودات بیشتر در شب یا در روزهای تاریک و بارانی فعالیت می‌کنند و برای پنهان شدن به مکان‌های مرطوب و تاریک مانند لای برگ‌های مرده، زیر کنده‌های درخت و میان سنگ‌ها علاقه دارند.

قورباغه‌ها و وزغ‌ها

هر دو دوزیست‌های بی‌دم هستند (شکل 28). قورباغه‌ها پوست صاف و مرطوب دارند، در نزدیکی آب زندگی می‌کنند و پاهای بلند و قدرتمندی برای پرش‌های بلند دارند. وزغ‌ها پوست خشک و ناصاف دارند، بیشتر روی خشکی دیده می‌شوند و پاهای کوتاه‌تری برای حرکت‌های کوتاه دارند. قورباغه‌ها معمولاً ترسوتر هستند و هنگام خطر می‌پرند، در حالی که وزغ‌ها اغلب بی‌حرکت می‌مانند.

پ) خزندگان:

نام این گروه به نحوه حرکت آنها اشاره دارد. خزندگان عمدتاً جانوران خشکی‌زی هستند و بدن آنها با پوستی خشک و شاخی شده، پولک‌های روپوستی یا صفحات محافظ پوشیده شده است. این جانوران فاقد مجرای گوش خارجی ا ند. خزندگان خون سرد و تخم گذار هستند.

داشتن پوست پولک دار حاوی لیپید و پروتئین کراتین، یکی از سازگاری‌های تکاملی است که به خزندگان امکان زندگی در خشکی را داده است و میزان اتلاف آب از پوست را کاهش می‌دهد. همچنین وجود پوسته حفاظتی (انعطاف پذیر و یا سخت) در اطراف تخم خزندگان، مانع از دست دادن آب و خشک شدن جنین در سطح خشکی می‌شود. معروف‌ترین گروه‌های خزندگان شامل مارها، سوسمارها، لاک‌پشت‌ها و کروکودیل‌ها است.

مارها آرواره‌ای انعطاف‌پذیر دارند. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد جانوران بزرگ‌تر از قطر آرواره خود را ببلعند (شکل 29 الف). این جانوران یک جفت اندام حفره مانند در سقف دهان برای حس بویایی دارند. زبان دوشاخه مار (شکل 29 ب) مولکول‌های شیمیایی موجود در هوا را می‌گیرد و به این اندام‌ها منتقل می‌کند. با این کار مار بوها را حس می‌کند. مارها اغلب از جوندگان کوچک (که از آفات گیاهی محسوب می‌شوند) تغذیه کرده و با این کار کمک بزرگی به ما می‌کنند.

برخی مارها سمی و گروهی غیرسمی هستند. مارهای غیرسمی دندان‌های ساده‌ای دارند که به غدد سمی متصل نیستند. همه مارهای غیرسمی، بی خطر نیستند، برای مثال مار بوآ و پیتون با پیچیدن سریع به دور شکار و فشردن خود باعث مرگ آن می‌شوند. مارهای سمی، دندان‌های ویژه‌ای دارند که به کیسه زهر متصل است (شکل 30).

کاربرد سم مار برای انسان

سم مار ترکیبی پیچیده و ارزشمند است که دانشمندان با استفاده از فناوری‌های پیشرفته در حال کشف کاربردهای درمانی آن هستند. برای نمونه، برخی از این ترکیبات در درمان سرطان مؤثرند. همچنین برخی ترکیبات دیگری وجود دارند که خاصیت ضد باکتریایی و ضد ویروسی داشته و علیه عواملی مانند ویروس عامل بیماری ایدز و هپاتیت C به کار می‌روند. ترکیبات موجود در سم مار می‌توانند اثر ضد درد قوی ایجاد کنند. یکی از موفقیت‌های بزرگ در این زمینه، ساخت دارویی از سم مار افعی برزیلی است که با گشاد کردن رگ‌ها فشار خون را کاهش می‌دهد. همچنین عواملی در سم مار وجود دارند که از لخته شدن خون جلوگیری می‌کنند. به این ترتیب، سم مار به عنوان یک منبع غنی و ارزشمند برای تولید داروهای نجات بخش شناخته می‌شود.

ت) پرندگان:

پرندگان، جانورانی خونگرم هستند. ویژگی خاص پرندگان وجود پر است و بیشتر آنها به جز پرندگان بی‌پرواز (مانند شترمرغ) توانایی پرواز دارند. اندام‌های جلویی آنها به بال تبدیل شده اند. یک نیاز مهم برای پرواز، وزن کم بدن است. پرندگان برای کاهش وزن و پرواز سازگاری‌هایی پیدا کرده اند. از جمله این سازگاری‌ها، توخالی شدن استخوان‌هاست که با هوا پر شده اند (شکل 31). علاوه بر این، در آرواره آنها به جای استخوان‌های سنگین فک و دندان‌ها، یک منقار سبک‌تر از جنس کراتین قرار دارد.

تغییرات دیگری که وزن را کاهش می‌دهند، شامل عدم وجود مثانه است. به این ترتیب، آب در مثانه نگهداری نمی‌شود که باعث افزایش وزن بدن شود. علاوه بر این، در بیشتر گونه‌های پرندگان، جنس ماده فقط یک تخمدان عملکردی (چپ) دارند، که این مورد نیز باعث کاهش بیشتر وزن بدن می‌شود.

دستگاه گوارش پرندگان دارای بخش‌های اضافی، یعنی چینه‌دان و سنگدان است. در پرندگان امروزی دندانی وجود ندارد اما یک منقار شاخی وجود دارد که شکل آن نشان دهنده رژیم غذایی شان است (شکل 32). برای مثال، برخی پرندگان منقارهای نازک و نوک تیزی برای جستجوی حشرات و برخی دیگر منقارهای ضخیم و محکمی برای شکستن آجیل و دانه‌ها دارند. پرندگان از منقار خود استفاده‌های متنوعی می‌کنند، از جمله آراستن پرها، تنظیم صدا، تنظیم دمای بدن، ساخت لانه، استفاده از ابزار و به دست آوردن غذا.

نقش پرندگان در محیط‌زیست

پرندگان نقش بسیار مهمی در طبیعت دارند. این جانوران به روش‌های مختلف به حفظ تعادل محیط زیست کمک می‌کنند. بعضی از پرندگان در گرده‌افشانی گیاهان نقش دارند، برخی دانه‌های گیاهان را پخش می‌کنند و برخی دیگر باعث کنترل جمعیت حشرات و جانوران کوچک می‌شوند. برای مثال، مرغ‌های مگس خوار با خوردن شهد گل‌ها به گرده‌افشانی کمک می‌کنند. پرندگانی مثل توکان‌ها دانه‌های درختان میوه را به جاهای مختلف می‌برند و باعث تکثیر گیاهان می‌شوند. همچنین پرندگان شکاری مانند عقاب‌ها و شاهین‌ها در بالای زنجیره غذایی قرار دارند و با شکار جانوران دیگر، به حفظ تعادل جمعیت آنها کمک می‌کنند.

ث) پستانداران

پستانداران در زیستگاه‌های گوناگونی زندگی می‌کنند. یکی از دلایل موفقیت پستانداران برای زیستن در زیستگاه‌های مختلف، توانایی ثابت نگهداشتن شرایط درونی (هم ایستایی) و دمای بدن است. برخی از آنها برای پرواز یا زندگی در آب سازگاری یافته اند. صفاتی که باعث شناسایی پستانداران می‌شوند عبارت اند از:

1- بدن از مو یا خز پوشیده شده است.
2- غدد شیری برای تولید شیر و تغذیه نوزادان دارند.
3- پوست دارای غدد زیاد (چربی، عرق و غیره) است.
4- دندان‌ها از نظر طرز کار متمایزند (دندان‌ها پیش، نیش، آسیاهای کوچک و بزرگ).
5- مثانه دارند.
6- یک پرده ماهیچه ای به نام دیافراگم (میان‌بند) دارند که حفره شکم را از قفسه ‌سینه جدا می‌کند و نقش مهمی در تنفس پستانداران برعهده دارد (شکل 33).

همان‌طور که وجود پر شاخصه اصلی پرندگان است، داشتن مو نیز منحصر به پستانداران است. اگرچه دلفین‌ها و نهنگ‌ها بدون مو به نظر می‌رسند، اما چند موی ریز و سبیل مانند در چانه خود دارند. فیل‌ها نیز از دور بدون مو دیده می‌شوند، اما در واقع مو دارند. مو به دلایل متعددی برای پستانداران اهمیت دارد. این جانوران از شکل و الگوهای رنگ مو برای نمایش و استتار و از خاصیت عایق بودن آن برای حفظ دمای بدن استفاده می‌کنند. همچنین، آنها از مو برای دفاع از خود و حتی به عنوان یک اندام حسی استفاده می‌کنند. (شکل 34). پستانداران از نظر نوع غذا به سه گروه: همه چیزخوار، گوشت‌خوار و گیاه‌خوار تقسیم می‌شوند.

نقش پستانداران در بوم‌سازگان‌ها

شکارچیان رأس هرم غذایی مانند گرگ‌ها، با تنظیم جمعیت علف خواران، به‌طور غیرمستقیم از پوشش گیاهی محافظت کرده و تعادل زنجیره غذایی را حفظ می‌کنند. علف‌خواران بزرگی نظیر فیل‌ها و کرگدن‌ها با چریدن و کنترل پوشش گیاهی، مناظر طبیعی را شکل می‌دهند. پستانداران حفار با حفر تونل، خاک را زیر و رو کرده، مواد مغذی را جابجا می‌کنند و با ایجاد لانه، زیستگاه گونه‌های دیگر را فراهم می‌آورند. سگ‌های آبی نیز با ساختن سد، تالاب‌هایی ایجاد می‌کنند که زیستگاه گونه‌های زیادی شده و تنوع زیستی منطقه را افزایش می‌دهند. همچنین خفاش های حشره خوار با شکار شبانه حشرات آفت، نقش مهمی در کنترل آفات کشاورزی دارند.

پستانداران گرده افشان مانند خفاش‌های شهدخوار و پستاندارانی مانند میمون‌ها، فیل‌ها و جوندگان با پراکنده کردن بذرها، حیاتی‌ترین نقش را در تولیدمثل گیاهان و بازسازی جنگل‌ها ایفا می‌کنند. جوندگان با ذخیره سازی بذرها در خاک، به پراکندگی و جوانه زنی آنها کمک شایانی می‌کنند. تمامی این کارکردها در نهایت به خدمات ارزشمندی برای انسان از جمله گرده‌افشانی محصولات کشاورزی، کنترل آفات، حاصل‌خیزی خاک و جذب گردشگر منجر می‌شود. با وجود این، بسیاری از جمعیت‌های پستانداران به دلیل تخریب زیستگاه‌ها، شکار بی‌رویه و تغییرات اقلیمی در حال کاهش هستند و حفاظت از آنها برای حفظ سلامت و کارایی بوم سازگان‌ها امری ضروری است.