29. Подцарство Многоклеточные. Беспозвоночные животные

Определения и обозначения

Подцарство Многоклеточные — животные, тело которых состоит из множества взаимосвязанных клеток, выполняющих разные функции. Это не просто организм большого размера: его клетки распределяют между собой задачи. Такое устройство позволяет частям тела работать согласованно.

Беспозвоночные животные — животные, не имеющие позвоночного столба; к ним относится большинство известных видов животных. Позвоночник — цепочка костей или других опорных элементов, поддерживающая тело позвоночных. По его отсутствию объединены самые разные животные, а не одна близкая группа.

Ткань — совокупность сходных клеток, объединённых строением и общей функцией. Например, клетки одной ткани могут вместе защищать тело или обеспечивать движение. Ткани помогают понять, как отдельные клетки становятся частью более крупного устройства организма.

Система органов — несколько органов, совместно выполняющих важную для организма функцию. Например, органы пищеварительной системы участвуют в обработке пищи и получении из неё питательных веществ. Это понятие показывает, как разные органы объединяются для решения общей задачи.

Как это устроено

Многоклеточность стала возможной, когда клетки начали жить не поодиночке, а объединяться и взаимодействовать. Если каждая клетка выполняет одну и ту же работу, возможности организма ограничены. Разделение функций позволяет одним клеткам получать пищу, другим — передавать сигналы или обеспечивать движение. Поэтому целое способно выполнять больше задач, чем отдельные клетки.

Специализация клеток создаёт основу для тканевого строения. Сходные по устройству клетки объединяются, потому что вместе эффективнее выполняют одну функцию. Несколько тканей могут образовать орган, например кишечник, а органы — работать в составе системы. Так возникает последовательность: клетка, ткань, орган, система органов; при этом организм остаётся единым целым.

Строение животного связано с тем, как оно добывает пищу, передвигается и взаимодействует со средой. Для активного движения нужны части тела, создающие опору и перемещающие организм; для питания — способы захватывать или получать пищу. У животных, ведущих прикреплённый образ жизни, устройство может быть иным, чем у активно перемещающихся. Поэтому особенности тела помогают понять образ жизни животного.

Беспозвоночных объединяет отсутствие позвоночного столба, а не одинаковое устройство тела. В эту группу входят губки, черви, моллюски, членистоногие и другие животные, которые сильно отличаются друг от друга. Одни живут в воде, другие — на суше; одни прикреплены к поверхности, другие активно передвигаются. Значит, общий признак группы описывает только одну важную особенность, но не все черты её представителей.

Усложнение организации заметно по тому, какие уровни строения появляются у животных. У губок клетки выполняют разные функции, но настоящих тканей и органов нет; у других групп возникают ткани, органы и целые системы органов. Например, у дождевого червя есть органы и системы, связанные с пищеварением и движением. Это не означает, что все животные развивались по одной простой лестнице: группы приспособлены к разным условиям, но уровни организации помогают сравнивать их строение.

Основные группы беспозвоночных животных и особенности их организации

Таблица помогает сравнить группы по одинаковым признакам и увидеть, что отсутствие позвоночника не делает их похожими во всём. Симметрия — это расположение частей тела относительно оси или плоскости; у некоторых животных она выражена неявно. Уровень организации показывает, есть ли у животного ткани, органы и системы органов.

Разбор задач

1. Распределите гидру, дождевого червя и речного рака по группам беспозвоночных и назовите общий признак этих животных.

Решение: сначала соотнесём каждое животное с характерным строением. Гидра имеет щупальца и относится к кишечнополостным; дождевой червь — к кольчатым червям. У речного рака членистые конечности и твёрдый наружный покров, поэтому это представитель членистоногих.

1. Находим признаки гидры: щупальца помогают ей захватывать пищу, а план строения характерен для кишечнополостных.
2. У дождевого червя тело разделено на повторяющиеся участки — это признак кольчатых червей.
3. У речного рака конечности состоят из подвижно соединённых частей, что характерно для членистоногих.
4. Проверяем общий признак: ни у одного из этих животных нет позвоночного столба.

Ответ: гидра — кишечнополостное, дождевой червь — кольчатый червь, речной рак — членистоногое. Все трое — беспозвоночные, потому что у них нет позвоночного столба.

2. Объясните, почему дождевого червя относят к более сложно организованным животным, чем гидру.

Решение: сравнивать нужно не размер животных, а уровни организации и особенности тела. У гидры есть ткани, но нет сложных систем органов; у дождевого червя органы объединены в системы. Кроме того, дождевой червь имеет двустороннюю симметрию: его тело можно разделить на сходные правую и левую стороны одной плоскостью.

1. Определяем, есть ли ткани: они присутствуют у обоих животных, хотя у гидры организация проще.
2. Сравниваем органы и системы: у дождевого червя они развиты лучше и совместно обеспечивают работу организма.
3. Учитываем симметрию: у червя она двусторонняя, что связано с направленным движением.
4. Делаем вывод по совокупности признаков, а не по одному внешнему отличию.

Ответ: дождевой червь сложнее организован, потому что у него есть органы и системы органов, а тело обладает двусторонней симметрией. Гидра имеет более простой план строения.

3. Составьте последовательность усложнения организации: клетка, ткань, орган, система органов; приведите для каждого уровня пример у многоклеточных животных.

Решение: каждый следующий уровень образуется из частей предыдущего. Сначала отдельные клетки специализируются, затем сходные клетки объединяются в ткани. Несколько тканей формируют орган, а органы, выполняющие общую задачу, составляют систему.

1. Клетка: мышечная клетка участвует в движении.
2. Ткань: мышечная ткань образована клетками, способными сокращаться.
3. Орган: участок тела, например кишечник, состоит из разных тканей и выполняет определённую работу.
4. Система органов: органы пищеварения совместно обеспечивают обработку пищи.

Ответ: клетка → ткань → орган → система органов. Примеры показывают, что специализация клеток помогает частям организма объединяться для совместной работы.

Типичные ошибки

Ошибочно считать, что к беспозвоночным относятся только черви и насекомые. Так думают, потому что эти животные часто знакомы по повседневным наблюдениям, но группа включает также губок, кишечнополостных, моллюсков, иглокожих и других животных. Проверьте себя: вспомните, есть ли у названного животного позвоночный столб, а затем определите его группу.

Многоклеточность иногда путают с большим размером организма. Однако крупный размер сам по себе не объясняет, как устроено тело: главное — множество взаимодействующих клеток, часть которых выполняет разные функции. Проверка простая: спросите, есть ли разделение задач между клетками, а не только велик ли организм.

Неверно называть всех беспозвоночных примитивными. Отсутствие позвоночника ничего не говорит о том, насколько развиты органы и системы: у многих беспозвоночных организация сложная. Чтобы проверить вывод, сравните строение конкретных животных, а не делайте заключение по одному признаку.

Любой участок тела нельзя автоматически называть тканью. Ткань — это группа сходных клеток с общим строением и функцией, а участок может включать разные ткани или органы. Проверьте себя: выясните, похожи ли составляющие его клетки и выполняют ли они общую работу.

Связь с другими темами

Для понимания темы полезны знания о клеточном строении, уровнях организации живого и признаках животных. Они помогают отличать многоклеточность от простого увеличения размера и прослеживать путь от клетки к системе органов. Дальше эти представления пригодятся при изучении червей, моллюсков и членистоногих: можно будет связывать их строение с образом жизни. Сравнение беспозвоночных и позвоночных, а также уровней организации помогает обсуждать разнообразие и усложнение животных.

Что запомнить

• Многоклеточный организм состоит из специализированных взаимосвязанных клеток.
• Клетки многоклеточного животного образуют ткани, органы и системы органов.
• Беспозвоночные не имеют позвоночного столба.
• Беспозвоночные включают множество разных групп животных.
• Усложнение строения связано с разделением функций между частями организма.
• Строение животного соответствует его образу жизни и условиям обитания.