20. Тип Членистоногие: общая характеристика. Охрана членистоногих

Определения и обозначения

Тип Членистоногие — группа животных, к которой относятся ракообразные, паукообразные, насекомые и другие животные с общими особенностями строения. Их объединяют сегментированное тело, членистые конечности и наружный покров. Такое сочетание признаков помогает отличать членистоногих от представителей других типов.

Членистые конечности — придатки тела, состоящие из нескольких частей, подвижно соединённых суставами. Благодаря подвижности они могут сгибаться и менять положение, а их форма приспосабливается к разным задачам. Одни конечности служат для ходьбы или плавания, другие помогают захватывать пищу.

Хитиновый покров — прочная наружная оболочка тела членистоногих, образованная веществом хитином. Она защищает животное от повреждений и потери воды, а также служит наружной опорой для тела и местом прикрепления мышц. У некоторых ракообразных покров дополнительно укреплён минеральными веществами.

Линька — периодическая смена старого наружного покрова на новый. Поскольку прежняя оболочка не может постепенно увеличиваться вместе с телом, она ограничивает его рост. После линьки новый покров некоторое время остаётся мягким, поэтому животное особенно уязвимо.

Как это устроено

Сегменты тела, конечности и наружный покров — взаимосвязанные признаки, но каждый из них по отдельности не доказывает, что животное относится к членистоногим. Например, сегментация встречается и у животных других типов, а твёрдая оболочка бывает у организмов с иным строением. Для определения принадлежности учитывают сочетание признаков: членистые конечности, наружный скелет и особенности сегментированного тела. Такой подход не позволяет ошибочно назвать членистоногим животное лишь из-за одного сходства.

У многих членистоногих сегменты объединяются в более крупные отделы тела. Такое объединение помогает группам сегментов выполнять общие задачи: у насекомых обычно различают голову, грудь и брюшко, а у паукообразных — головогрудь и брюшко. У ракообразных тоже часто выделяют головогрудь и брюшко, хотя строение разных представителей неодинаково. Отделы могут быть устроены по-разному, потому что животным нужно приспосабливаться к разному образу жизни и распределять функции между частями тела.

Наружный хитиновый скелет защищает мягкие внутренние части и поддерживает тело, а мышцы, прикреплённые к нему изнутри, обеспечивают движение. Однако прочная оболочка не растёт непрерывно вслед за животным. Когда тело увеличивается, старый покров становится тесным, и членистоногое сбрасывает его; это и есть линька. Пока новый покров не затвердел, защита ослаблена, поэтому линька — важный, но опасный этап жизни.

Конечности специализируются в зависимости от того, как животное добывает пищу и передвигается: они могут быть ходильными, плавательными или помогать захватывать добычу. Различаются и органы дыхания: у водных ракообразных обычно имеются жабры, у насекомых — трахеи, а у паукообразных встречаются трахеи и лёгочные мешки. Кровеносная система у членистоногих незамкнутая: жидкость омывает органы в полостях тела. Такое устройство органов связано с особенностями групп и условиями их жизни, поэтому нельзя объяснять дыхание всех членистоногих одинаково.

Членистоногие служат пищей для других животных, сами поедают растения и животных, участвуют в опылении и разложении органических остатков. Если вид исчезает или его численность резко падает, могут измениться пищевые связи и другие процессы в сообществе. Поэтому редких членистоногих охраняют вместе с местами их обитания, а не только отдельных особей. Например, при угрозе из-за осушения водоёма важно сохранить водоём и прекратить действия, которые его разрушают.

Сравнение основных групп членистоногих

Чтобы пользоваться таблицей, сравнивайте несколько признаков одновременно: например, число ног вместе с наличием усиков и отделами тела. Так легче определить группу и не перепутать животное с похожим представителем другой группы. В строке о ногах указаны типичные признаки, а у ракообразных число пар зависит от конкретного животного.

Разбор задач

Задача 1. Тело животного разделено на головогрудь и брюшко, имеются четыре пары ходильных ног, усиков нет. Определите группу членистоногих. Решим задачу, проверяя не один признак, а их сочетание. Так можно избежать ошибки, если отдельное сходство встречается у разных животных.

1. Сначала отмечаем строение тела: головогрудь и брюшко характерны, в частности, для паукообразных и многих ракообразных.
2. Затем проверяем число ног: четыре пары ходильных ног типичны для паукообразных, тогда как у речного рака пять пар.
3. Наконец, учитываем отсутствие усиков: у паукообразных их нет, а у ракообразных обычно есть две пары.

Ответ: это паукообразное. Вывод основан на сочетании отделов тела, числа ног и отсутствия усиков, а не на предполагаемой среде обитания животного.

Задача 2. Сравните речного рака, паука и жука по отделам тела, количеству ног и наличию усиков. Заполните таблицу. Важно заранее определить, какие признаки нужно внести, а затем вспомнить особенности каждой группы. В таблице ниже показан ход сравнения.

1. Сопоставляем отделы тела: у жука их три, а у рака и паука выделяют головогрудь и брюшко.
2. Считаем пары ходильных ног: у рака их пять, у паука четыре, у жука три.
3. Проверяем усики: они есть у рака и жука, но отсутствуют у паука.

Ответ: таблица заполнена; признаки позволяют увидеть и сходство, и различия трёх групп. У всех трёх животных есть членистые конечности, но число ног и строение тела различаются.

Задача 3. Предложите меры охраны редкого вида членистоногих, если его численность снижается из-за осушения водоёма и сбора людьми. Меры должны быть связаны с причинами сокращения численности. Одного запрета на сбор может оказаться недостаточно, если место обитания продолжит разрушаться.

1. Сначала прекращают или ограничивают осушение водоёма и сохраняют подходящие условия для жизни вида.
2. Затем запрещают сбор редких животных и проводят разъяснительную работу, чтобы люди знали о запрете и его причине.
3. Наконец, наблюдают за численностью вида и состоянием водоёма, чтобы понять, помогают ли принятые меры.

Ответ: нужно охранять водоём и его окрестности, запретить сбор редкого вида и контролировать численность популяции. Эти меры одновременно защищают животных и устраняют причины их исчезновения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех членистоногих одинаковое число отделов тела. Так думают, потому что у представителей одной группы план строения похож, но у других групп отделы могут быть объединены иначе. Проверяйте, к какой группе относится животное, и сравнивайте строение тела, а не переносите признак рака или насекомого на весь тип.

Ошибка — путать членистые конечности с сегментами тела. Оба признака связаны с расчленённым строением, поэтому их легко смешать, но сегменты составляют тело, а конечности являются его придатками. Чтобы проверить себя, спросите: речь идёт о части тела или о подвижном органе, прикреплённом к нему?

Ошибка — считать, что наружный скелет растёт вместе с животным. Твёрдая оболочка кажется частью тела, которая просто увеличивается, однако хитиновый покров ограничивает рост. Проверьте объяснение: если говорится о росте без смены покрова, вспомните линьку — старую оболочку нужно сбросить, а новую сформировать.

Ошибка — сводить охрану членистоногих только к запрету их сбора. Этот запрет заметен и понятен, но он не спасёт вид, если исчезает водоём или другое место его обитания. Проверьте предложенные меры: они должны устранять все названные причины сокращения численности и включать сохранение местообитания.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о животных, органах и системах органов, а также о приспособлении организмов к условиям среды. Эти понятия помогают объяснить, как строение конечностей, покровов и органов дыхания связано с образом жизни. Без них сравнение групп превратилось бы в простое запоминание признаков.

Общие признаки членистоногих станут основой для изучения ракообразных, паукообразных и насекомых. Сравнивая группы, можно увидеть, какие особенности у них общие, а какие связаны с разным образом жизни. Так становится понятнее разнообразие животных одного типа.

Тема связана и с экологией — наукой о взаимоотношениях организмов между собой и со средой. Знание роли видов в природных сообществах помогает понять последствия их исчезновения. На этой основе можно обосновать охрану редких животных и мест их обитания.

Что запомнить

• Членистоногие — многочисленный тип животных с общими особенностями строения.
• Тело членистоногих состоит из сегментов, которые могут объединяться в отделы.
• Их конечности членистые и часто специализируются для разных функций.
• Хитиновый покров защищает тело и служит наружным скелетом.
• Для роста членистоногим необходима линька.
• Особенности строения и дыхания связаны со средой обитания.
• Охрана членистоногих включает сохранение редких видов и мест их обитания.