35. Тип Членистоногие

Определения и обозначения

Тип Членистоногие — крупнейший тип животных, представители которого имеют сегментированное тело, членистые конечности и наружный скелет. Сегментами называют повторяющиеся участки тела, а членики конечностей соединены подвижно. Эти признаки помогают распознавать членистоногих и отличать их от животных других типов.

Хитиновый покров — наружный скелет членистоногих, который защищает тело и служит местом прикрепления мышц. Хитин — прочное вещество, образующее основу этого покрова. Благодаря ему тело сохраняет форму и меньше повреждается при движении или столкновении с препятствиями.

Линька — периодическая смена старого наружного покрова, необходимая для роста животного. Покров не может растягиваться вслед за телом, поэтому членистоногое сбрасывает его. Пока новый покров не затвердел, животное увеличивается в размерах, но остаётся особенно уязвимым.

Членистые конечности — подвижные придатки тела, состоящие из соединённых между собой частей и выполняющие разные функции. Сочленения позволяют сгибать конечности и менять направление движения. Поэтому одни и те же по общему плану строения придатки могут служить ногами, органами захвата или осязания.

Как это устроено

Тело членистоногих состоит из сегментов, между которыми сохраняется подвижность. Каждый сегмент может иметь собственную пару придатков, а подвижные соединения конечностей помогают животному ходить, плавать и менять положение тела. При этом некоторые сегменты объединяются в крупные отделы, например голову и грудь. Такое объединение полезно: близкие по работе органы оказываются вместе, а отделы специализируются на разных задачах.

Хитиновый покров действует как наружная опора: он поддерживает форму тела, защищает внутренние органы и даёт мышцам место для прикрепления. Но прочная оболочка почти не растягивается, поэтому она одновременно мешает животному увеличиваться. По мере роста старый покров становится тесным, и членистоногое сбрасывает его во время линьки. Новый покров сначала мягкий, поэтому в этот период животное может расти, но хуже защищено и старается укрываться.

Конечности членистоногих изменяются в соответствии с тем, какую работу они выполняют. Ноги помогают передвигаться по суше или дну, а уплощённые конечности некоторых водных животных работают как вёсла. Передние придатки могут захватывать и удерживать пищу, а чувствительные конечности помогают исследовать окружающую среду. Такое разнообразие возникает потому, что конечности можно приспосабливать к разным задачам, не меняя общего плана их членистого строения.

Пищеварение начинается с обработки пищи во рту, а затем она проходит по пищеварительному тракту — системе органов, где пища переваривается и питательные вещества усваиваются. Кровеносная система у членистоногих незамкнутая: циркулирующая жидкость выходит из сосудов в полости тела и омывает органы. Для получения кислорода служат разные органы дыхания: у водных ракообразных обычно жабры, у многих наземных групп — трахеи или лёгочные мешки. Органы выделения удаляют из организма ненужные вещества, поддерживая его внутреннюю среду.

Членистоногие живут в воде, на суше и в самых разных местообитаниях, поэтому единого одинакового строения для всех групп недостаточно. У водных форм дыхание часто связано с жабрами, а у наземных — с органами, позволяющими получать кислород из воздуха. Число и устройство конечностей тоже зависят от передвижения, питания и других особенностей образа жизни. Различия в отделах тела и органах — результат приспособления представителей разных групп к своим условиям.

Основные группы членистоногих и особенности их строения

Сравнивайте группы по одному и тому же признаку: так легче заметить сходства и различия. Число пар в таблице относится к ходильным ногам, а у некоторых групп есть и другие конечности. Дыхательные органы и отделы тела помогают связать строение животного с его образом жизни.

Разбор задач

Задача 1. Назовите признаки, по которым краба можно отнести к членистоногим. Нужно проверить не только внешний вид животного, но и основные признаки типа. У краба сегментированное тело, покрытое прочным хитиновым покровом, и несколько пар членистых конечностей. Каждый из этих признаков соответствует общему плану строения членистоногих.

1. Определяем, есть ли у животного сегменты: тело краба разделено на участки, объединённые в головогрудь и брюшко.
2. Рассматриваем конечности: они состоят из подвижно соединённых частей и способны выполнять разные функции.
3. Проверяем покров: снаружи тело защищает хитиновый скелет.

Ответ: краб относится к членистоногим, потому что имеет сегментированное тело, членистые конечности и наружный хитиновый покров. Для определения типа достаточно сопоставить строение животного с характерными признаками. Наличие клешней и водный образ жизни сами по себе не заменяют эту проверку.

Задача 2. Сравните речного рака и паука-крестовика по отделам тела, конечностям и органам дыхания. Сравнение проводят по одинаковым признакам, чтобы не смешивать особенности двух групп. Речной рак — ракообразное, а паук-крестовик — паукообразное. Различия в дыхании и конечностях связаны прежде всего с принадлежностью к разным группам и образом жизни.

1. Сравниваем отделы тела: у обоих животных выделяются головогрудь и брюшко.
2. Сопоставляем ходильные ноги: у речного рака обычно пять пар, у паука-крестовика — четыре пары.
3. Уточняем дыхание: рак дышит жабрами, а паук — лёгочными мешками, также у пауков могут быть трахеи.

Ответ: у обоих животных тело разделено на головогрудь и брюшко, но число ходильных ног и органы дыхания различаются. Жабры позволяют раку получать кислород из воды, а органы дыхания паука приспособлены к жизни на суше. Поэтому одинаковые по названию отделы не означают полного сходства строения.

Задача 3. Почему рост членистоногого происходит не непрерывно, а связан с линьками? Объясните, как линька помогает животному расти и чем опасна. В ответе нужно связать две особенности: наружный скелет защищает тело, но не растягивается. Значит, по мере увеличения животного старый покров начинает ограничивать рост. Смена покрова снимает это ограничение, но на время ослабляет защиту.

1. Устанавливаем причину: хитиновый покров прочный и почти не растёт вместе с телом.
2. Объясняем рост: животное сбрасывает старую оболочку, а под мягким новым покровом тело увеличивается.
3. Оцениваем опасность: пока новый покров не затвердел, членистоногое уязвимо для врагов и повреждений.

Ответ: рост связан с линьками, потому что наружный скелет не может непрерывно увеличиваться. После сбрасывания старого покрова животное растёт, пока новый остаётся мягким. В этот период оно хуже защищено, поэтому линька помогает расти, но сопряжена с опасностью.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех членистоногих одинаковое число конечностей. Чаще всего это происходит, если запомнить один пример и перенести его на весь тип. У насекомых три пары ног, у паукообразных — четыре, а у многоножек их много. Чтобы проверить себя, всегда уточняйте, о какой группе идёт речь.

Ошибка: путать наружный скелет с внутренним. Слово «скелет» может навести на мысль о костях внутри тела, как у позвоночных. У членистоногих опорный хитиновый покров находится снаружи и покрывает тело. Проверка простая: вспомните, где располагается покров и к чему прикрепляются мышцы.

Ошибка: считать линьку только сменой окраски или покрова. Такое представление упускает её главную роль — возможность увеличения размеров тела. Линька происходит потому, что старый скелет не растёт вместе с животным. Проверяя ответ, объясните, что происходит с ростом после сбрасывания покрова.

Ошибка: утверждать, что тело всех членистоногих разделено на голову, грудь и брюшко. Такое строение характерно для насекомых, поэтому его иногда ошибочно распространяют на весь тип. У ракообразных и паукообразных обычно выделяют головогрудь и брюшко, а у многоножек — голову и туловище. Чтобы не ошибиться, сопоставьте отделы тела с конкретной группой.

Связь с другими темами

До изучения членистоногих полезно вспомнить общие признаки животных и особенности беспозвоночных. Знания о скелете помогут понять, почему наружный покров одновременно служит опорой и ограничивает рост. А представление о функциях конечностей подскажет, как строение связано с движением и образом жизни.

Эта тема пригодится при изучении ракообразных, паукообразных и насекомых: общий план строения поможет увидеть, чем группы отличаются друг от друга. Она также важна для понимания приспособлений животных и их роли в экосистемах. Например, особенности питания и передвижения помогают объяснить связи членистоногих с другими организмами.

Что запомнить

• Членистоногие имеют сегментированное тело и членистые конечности.
• Их наружный скелет образован хитиновым покровом.
• Наружный покров защищает тело и служит опорой для мышц.
• Из-за негибкости покрова рост сопровождается линьками.
• У разных групп членистоногих тело разделено на разные отделы.
• Конечности членистоногих приспособлены к выполнению различных функций.