36. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные

Определения и обозначения

Тип Членистоногие — это группа животных с сегментированным телом, членистыми конечностями и наружным покровом. Сегменты могут объединяться в отделы тела. Такое строение позволяет выполнять движения точнее и разделять функции разных участков тела.

Класс Ракообразные объединяет членистоногих, среди которых есть раки, крабы, креветки и дафнии. Для многих из них характерны две пары усиков, головогрудь, несколько пар конечностей и жабры. Эти признаки помогают отличать ракообразных от насекомых, паукообразных и других членистоногих.

Хитиновый покров — плотная наружная оболочка тела, содержащая хитин. Она защищает животное от повреждений, потери воды и служит наружной опорой для мышц. Но покров почти не растягивается, поэтому он одновременно ограничивает увеличение размеров тела.

Линька — периодическая смена старого наружного покрова на новый. Перед линькой под старым покровом формируется новый, а после его сбрасывания животное некоторое время растёт. Линька нужна не только для обновления оболочки, но и для увеличения размеров ракообразного.

Как это устроено

Тело ракообразных состоит из сегментов, которые объединяются в отделы. У речного рака голова и грудь срастаются, образуя головогрудь, а за ней находится брюшко; у некоторых видов отделы заметнее разделены. На головогруди расположены органы чувств, рот и большая часть конечностей, а брюшко помогает плавать, защищает органы или участвует в размножении.

Конечность ракообразного состоит из подвижно соединённых члеников, поэтому может сгибаться и менять положение. Передние конечности речного рака превращены в клешни и захватывают добычу, другие ходильные ноги переносят тело по дну. У разных видов отдельные конечности могут служить вёслами, удерживать пищу, очищать тело или защищать потомство.

Хитиновый покров действует как щит и внешний скелет: к нему прикрепляются мышцы, благодаря чему конечности двигаются. Однако твёрдая оболочка не способна непрерывно увеличиваться вместе с телом. Поэтому перед линькой старый покров отделяется, животное сбрасывает его, а мягкий новый покров постепенно твердеет; в этот период ракообразное особенно уязвимо.

У большинства водных ракообразных газообмен происходит с помощью жабр. Жабры имеют тонкие стенки и большую поверхность, поэтому кислород из воды поступает в организм, а углекислый газ выходит наружу. Наземные формы сохраняют зависимость от влаги: их органы дыхания приспособлены к влажной среде и не должны пересыхать.

Пища переваривается в пищеварительной системе, состоящей из рта, кишечника и пищеварительных желёз. Кровеносная система незамкнутая: жидкость омывает органы и переносит вещества, а выделение выполняют специальные железы. Нервная система образована нервными узлами и тяжами; глаза, усики и органы осязания помогают находить пищу, замечать опасность и ориентироваться.

Особенности строения и жизнедеятельности ракообразных

В таблице собраны основные признаки класса и их значение для жизни животных. При повторении сначала назовите признак, затем объясните, какую задачу он помогает решить. Так легче увидеть связь между строением организма и его образом жизни.

Разбор задач

Задача 1. Определение класса по описанию

Тело животного разделено на головогрудь и брюшко. У него две пары усиков, а дышит оно жабрами. Нужно определить, можно ли отнести его к ракообразным.

1. Сравним описание с общими признаками членистоногих: тело разделено на отделы, значит, оно сегментировано.
2. Проверим признаки ракообразных: головогрудь, две пары усиков и жабры характерны для многих представителей этого класса.
3. Сделаем вывод по совокупности признаков, а не по одному признаку, например по наличию жабр.

Ответ: животное можно отнести к ракообразным. Набор признаков соответствует классу, хотя для точного определения вида понадобились бы дополнительные сведения.

Задача 2. Почему рак не растёт постепенно?

Объясните, почему рак не может увеличиваться постепенно, как животное с мягкой растяжимой кожей. Нужно связать способ роста со строением его покрова.

1. Определим свойство покрова: хитиновая оболочка твёрдая и почти не растягивается.
2. Свяжем это свойство с ростом: если тело увеличится внутри старой оболочки, покров станет тесным и будет мешать движениям.
3. Вспомним способ решения проблемы: рак сбрасывает старый покров, пока новый ещё мягкий, и затем постепенно увеличивается.

Ответ: рак не растёт непрерывно из-за твёрдого хитинового покрова. Увеличение размеров возможно главным образом во время линьки, когда старая оболочка заменяется новой.

Задача 3. Конечности и образ жизни речного рака

У речного рака одни конечности участвуют в захвате пищи, а другие — в передвижении. Объясните, почему конечности имеют разное строение и расположение.

1. Определим функцию передних конечностей: клешни должны удерживать добычу, поэтому они сильные и подвижные.
2. Рассмотрим ходильные ноги: они расположены под грудными сегментами и поддерживают тело, помогая передвигаться по дну.
3. Свяжем различия с разделением труда: каждая пара лучше приспособлена к определённому действию, чем одинаковые конечности.

Ответ: строение конечностей соответствует их функциям. Клешни захватывают и защищают, а ходильные ноги переносят тело, поэтому пары конечностей не одинаковы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех ракообразных тело обязательно разделено на три хорошо заметных отдела. Так думают, потому что у членистоногих часто описывают голову, грудь и брюшко. Проверка: вспомните, что у многих ракообразных голова и грудь сливаются в головогрудь.

Ошибка: путать членистые конечности с простыми выростами тела. Ошибка возникает, если обращать внимание только на внешний вид конечности. Проверка: конечность состоит из подвижно соединённых члеников и может быть приспособлена к определённой функции.

Ошибка: считать, что линька нужна только для обновления покрова. Такое мнение забывает о том, что старый хитин не растягивается. Проверка: связывайте линьку с ростом животного и увеличением размеров тела.

Ошибка: утверждать, что все ракообразные дышат жабрами и живут в воде. Так происходит из-за знакомства главным образом с речным раком, крабом или креветкой. Проверка: учитывайте наземных ракообразных, например мокриц, и особенности их дыхания во влажной среде.

Связь с другими темами

Перед изучением ракообразных полезно вспомнить признаки животных, строение основных систем органов, а также понятия «сегмент» и «орган». Это поможет понять, почему отделы тела выполняют разные функции, а не просто запомнить их названия.

Тема связана со сравнением классов типа Членистоногие. По строению конечностей, покрову и органам дыхания можно увидеть, как животные приспосабливаются к водной или наземной среде.

Что запомнить

• Ракообразные относятся к типу Членистоногие.
• Тело ракообразных состоит из сегментов, объединённых в отделы.
• Конечности членистоногих членистые и часто специализированы.
• Хитиновый покров защищает тело и служит наружной опорой.
• Рост ракообразных сопровождается линьками.
• У большинства водных ракообразных органы дыхания — жабры.