38. Тип Членистоногие. Класс Насекомые

Определения и обозначения

Членистоногие — тип животных, у которых тело разделено на сегменты, конечности состоят из подвижно соединённых частей, а снаружи есть хитиновый покров. Сегменты и конечности могут различаться по строению и выполнять разные задачи. Такое устройство помогает животному двигаться и приспосабливаться к разным условиям.

Хитиновый покров — прочная наружная оболочка тела членистоногого, образованная веществом хитином. Она защищает животное от повреждений и потери воды, а изнутри к ней прикрепляются мышцы. Это наружный скелет: он поддерживает тело, но не растёт вместе с ним.

Линька — периодическая смена старого наружного покрова на новый. Пока новая оболочка мягкая, тело может увеличиться, а затем покров твердеет. Линька нужна для роста, но в этот период животное менее защищено.

Насекомые — класс членистоногих, у которых тело разделено на голову, грудь и брюшко. На груди расположены три пары ног, а на голове — одна пара усиков. Этот набор признаков помогает отличить насекомое от других членистоногих.

Как это устроено

Тело членистоногого разделено на участки, а его конечности состоят из сочленённых частей, поэтому они могут сгибаться в разных местах. Такая подвижность позволяет не только ходить, но и плавать, хватать пищу или выполнять другие действия. Отдельные сегменты и конечности могут специализироваться, потому что животному выгодно приспосабливать разные части тела к разным задачам.

Твёрдая наружная оболочка защищает членистоногое и поддерживает его тело, а мышцы, прикреплённые к ней изнутри, обеспечивают движения. Однако покров не может растягиваться безгранично и становится тесным по мере роста животного. Поэтому членистоногое периодически сбрасывает старую оболочку; пока новая не затвердела, оно особенно уязвимо.

У насекомого голова несёт органы чувств и ротовые части, которыми животное находит пищу и захватывает её. К груди прикреплены три пары ног и обычно крылья: грудь связана с движением, поэтому здесь находятся основные двигательные придатки. В брюшке размещены внутренние органы, необходимые для пищеварения, выделения и размножения; его сегменты могут быть заметны снаружи.

Трахейная система состоит из трубочек, которые начинаются отверстиями на поверхности тела и ветвятся внутри. По ним воздух подходит близко к клеткам, поэтому кислород поступает непосредственно к тканям. У позвоночных газообмен происходит в лёгких, а затем кислород переносится кровью; у насекомых трахеи дают воздуху другой путь, и кровь обычно не переносит кислород по телу.

При полном превращении из яйца выходит личинка, затем она становится куколкой, а из куколки развивается взрослая особь. Личинка часто выглядит и питается иначе, чем взрослое насекомое; стадия куколки позволяет перестроить организм. При неполном превращении куколки нет: из яйца появляется личинка, которая растёт и постепенно приобретает признаки взрослой особи. Различие стадий помогает молодым и взрослым насекомым использовать разные ресурсы или места обитания.

Сравнение основных групп членистоногих

Сравнивайте сразу несколько признаков: один признак сам по себе может не дать надёжного ответа. Например, число ног и наличие усиков помогают различить насекомое и паука. Строка о крыльях показывает типичную особенность насекомых, а не обязательное условие принадлежности к классу.

Разбор задач

У животного тело разделено на голову, грудь и брюшко, есть три пары ног и одна пара усиков. Нужно определить группу, используя не один, а весь набор признаков. Такой подход надёжнее, потому что отдельные особенности могут встречаться у разных членистоногих.

1. Смотрим на отделы тела: голова, грудь и брюшко характерны для насекомых.
2. Проверяем ноги: три пары, то есть шесть ног, соответствуют признаку насекомых.
3. Учитываем усики: одна пара также совпадает с признаками этого класса.

Ответ: животное относится к классу Насекомые. Все указанные признаки согласуются, поэтому оснований относить его к другой группе нет.

Сравним жука, паука и речного рака по числу ног, усикам и отделам тела. У жука тело состоит из головы, груди и брюшка, на груди три пары ног, на голове одна пара усиков. У паука четыре пары ног и усиков нет, а у речного рака есть две пары усиков и головогрудь с брюшком.

1. Сначала считаем ноги: у жука их шесть, у паука — восемь, а у рака ходильных ног обычно пять пар.
2. Затем сравниваем усики: у жука одна пара, у паука отсутствуют, у рака две пары.
3. Проверяем отделы тела: у жука три отдела, а у паука и рака тело разделено на головогрудь и брюшко.

Ответ: насекомое среди этих животных — жук. Его признаки совпадают с характерными признаками насекомых, тогда как паук и рак относятся к другим классам членистоногих.

У двух насекомых личинки заметно отличаются от взрослых особей. У первого между личинкой и взрослой стадией есть куколка, у второго куколки нет. По наличию этой стадии можно определить тип превращения и перечислить последовательность развития.

1. У первого насекомого есть куколка, значит, превращение полное.
2. Записываем его стадии по порядку: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое.
3. У второго куколки нет, значит, превращение неполное; после личинки развивается взрослая особь.

Ответ: первое насекомое развивается с полным превращением: яйцо → личинка → куколка → взрослое насекомое. Второе развивается с неполным превращением: яйцо → личинка → взрослое насекомое.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех членистоногих одинаковое число отделов тела. Так можно подумать, если запомнить только общий план строения и не сравнивать классы. Проверь себя: у насекомых отдельно выделяют голову, грудь и брюшко, а у ракообразных и паукообразных обычно говорят о головогруди и брюшке.

Паук не становится насекомым из-за сходного образа жизни или места обитания. Этих животных легко спутать, если ориентироваться на то, что оба могут ползать и ловить добычу. Сосчитай ноги и проверь усики: у паука четыре пары ног и нет усиков, тогда как у насекомого три пары ног и одна пара усиков.

Крылья встречаются у многих насекомых, но не у всех, поэтому считать их обязательным признаком неверно. Ошибка возникает, когда примеры знакомых летающих видов принимают за правило для всего класса. Для проверки используй более надёжные признаки: три пары ног, одну пару усиков и строение тела; у некоторых насекомых крылья отсутствуют или редуцированы.

Наружный покров не увеличивается постепенно вместе с телом. Если представить его мягкой растягивающейся кожей, легко упустить, что это твёрдый скелет. Вспомни, что рост требует линьки: старую оболочку сбрасывают, а новая сначала остаётся мягкой и затем твердеет.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в членистоногих, нужно знать общие признаки животных и понимать различие между наружным и внутренним скелетом. Эти знания помогают сравнивать группы животных и объяснять, как особенности их строения связаны с образом жизни и средой. Линька и превращение пригодятся при изучении роста, развития и жизненных циклов других животных.

Что запомнить

• У членистоногих тело членистое, конечности состоят из подвижно соединённых частей.
• Наружный хитиновый покров защищает тело и ограничивает его рост.
• Рост членистоногих сопровождается линьками.
• Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка.
• У насекомых три пары ног, прикреплённых к груди.
• Насекомые дышат с помощью трахей.
• Развитие насекомых бывает с полным или неполным превращением.