§ 22. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные

Определения и обозначения

Членистоногие — тип животных, у которых тело и конечности состоят из отдельных члеников. Членики соединены подвижно, поэтому животное может сгибать конечности и выполнять разные движения. Такая особенность помогает ему передвигаться, добывать пищу и защищаться. К членистоногим относятся ракообразные, насекомые и паукообразные.

Ракообразные — класс членистоногих, представители которого чаще всего обитают в воде. Для многих характерны две пары усиков и дыхание жабрами, но признаки отдельных видов могут различаться. К ракообразным относятся речные раки, крабы, креветки и мокрицы. Их особенности помогают жить в водной среде, а некоторым видам — во влажных наземных местах.

Хитиновый покров — наружная оболочка членистоногого, содержащая хитин. Она защищает тело от повреждений и служит опорой, к которой прикрепляются мышцы. Однако твёрдый покров почти не растягивается и не может увеличиваться вместе с телом. Поэтому он одновременно поддерживает животное и ограничивает его рост.

Линька — периодическое сбрасывание старого наружного покрова. Под ним заранее формируется новый, сначала мягкий и складчатый. Пока он не затвердел, животное может увеличить размеры тела. Затем новый покров становится прочной защитой и опорой.

Как это устроено

Тело членистоногого состоит из члеников, а его конечности — из подвижно соединённых частей. Такая конструкция позволяет сгибать конечность в определённых местах, не перегибая её целиком. Разные конечности могут выполнять разные задачи: одни помогают ходить, другие захватывают пищу или участвуют в плавании. Подвижность члеников даёт животному возможность приспосабливать движения к ситуации.

Хитиновый покров защищает ракообразное от внешних воздействий и поддерживает его тело, как наружный скелет. К нему изнутри прикрепляются мышцы, которые двигают конечности и части тела. Но прочность оболочки связана с её жёсткостью: она не может постоянно растягиваться по мере роста животного. Поэтому ракообразное периодически сбрасывает старый покров и формирует новый.

У многих ракообразных тело разделено на головогрудь и брюшко. Головогрудь образуется при срастании нескольких отделов и обычно несёт глаза, две пары усиков, ротовые органы и ходильные конечности; брюшко часто подвижно и может нести дополнительные конечности. На головогруди находятся органы, нужные для восприятия окружающего мира и добывания пищи. У разных видов число и назначение конечностей могут отличаться, поэтому нельзя считать строение всех ракообразных совершенно одинаковым.

Большинство ракообразных получает кислород из воды с помощью жабр. Вода омывает жабры, и кислород поступает в организм; поэтому такой способ дыхания особенно удобен для водных животных. Кровеносная система у них незамкнутая: кровь движется по сосудам, а затем попадает в промежутки между органами. Выделительные органы удаляют продукты обмена, помогая поддерживать внутреннее состояние организма.

Усики и глаза помогают ракообразным обследовать пространство: усиками они ощущают прикосновения и вещества в воде, а глазами замечают предметы и движение. Найденную пищу животное захватывает конечностями и ротовыми органами, а при опасности может уплыть, спрятаться или защищаться. Поведение зависит от устройства тела и условий обитания. Ракообразные размножаются половым путём; развитие потомства и забота о нём у разных представителей устроены неодинаково.

Особенности строения ракообразных и их функции

В таблице собраны признаки, которые помогают связать устройство организма с его жизнью. При повторении сначала назовите особенность, затем объясните, как она устроена и какую задачу выполняет. Помните, что конкретное строение может различаться у разных ракообразных.

Разбор задач

Задача 1. У речного рака тело разделено на головогрудь и брюшко. Назовите эти отделы и укажите, какие органы или конечности расположены на головогруди. Чтобы ответить, нужно различить отделы тела и вспомнить расположение основных органов. Не следует перечислять на головогруди органы, которые относятся только к брюшку.

1. Найдите передний отдел, где соединены голова и грудь: это головогрудь.
2. Назовите расположенные на ней органы: глаза, две пары усиков и ротовые органы.
3. Добавьте конечности, прикреплённые к головогруди: в частности, клешни и ходильные ноги.

Ответ: тело состоит из головогруди и брюшка; на головогруди находятся глаза, усики, ротовые органы и конечности, включая клешни и ходильные ноги.

Задача 2. Ракообразное сбросило старый покров, а новый некоторое время остаётся мягким. Объясните, почему так происходит и как животное увеличивается в размерах. Здесь нужно связать свойства наружного скелета с этапами линьки. Важно объяснить не только сбрасывание оболочки, но и то, когда тело может увеличиться.

1. Старый хитиновый покров твёрдый и не растягивается, поэтому он сдерживает рост.
2. После его сбрасывания новый покров остаётся мягким и ещё не ограничивает увеличение тела.
3. Ракообразное увеличивается, а затем новый покров твердеет и снова начинает защищать тело.

Ответ: линька освобождает животное от тесного старого покрова. Пока новая оболочка мягкая, тело увеличивается; после её затвердевания рост снова ограничен.

Задача 3. У двух животных есть членистые конечности и хитиновый покров. У первого — две пары усиков и жабры, у второго — одна пара усиков и трахеи. Определите, какое животное относится к ракообразным, и обоснуйте ответ по совокупности признаков. Общие для членистоногих признаки не позволяют выбрать класс. Нужно сравнить признаки обоих животных и использовать их вместе.

1. Членистые конечности и хитиновый покров показывают, что оба животных относятся к членистоногим.
2. У первого животного две пары усиков и жабры — характерные признаки ракообразных.
3. У второго одна пара усиков и трахеи, что типично для насекомых, а не для ракообразных.

Ответ: к ракообразным относится первое животное: у него две пары усиков и жабры. Второе по сочетанию признаков относится к насекомым.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что хитиновый покров растёт вместе с телом. Так думают, потому что оболочка постоянно окружает животное и кажется частью его тела. Но твёрдый покров почти не растягивается, поэтому рост связан с линьками. Проверьте себя вопросом: каким образом животное увеличится, если тесная оболочка останется на нём?

Ошибка: смешивать головогрудь и брюшко или считать их одинаковыми у всех видов. Отделы могут быть близко расположены, а их форма и подвижность у разных ракообразных различаются. Чтобы не ошибиться, определяйте отдел по его положению и функциям, а не по одному внешнему виду. Не переносите без проверки особенности речного рака на всех представителей класса.

Ошибка: утверждать, что все ракообразные живут только в морях. Такое мнение возникает из-за того, что многие известные представители действительно водные. Однако ракообразные встречаются и в пресной воде, а некоторые, например мокрицы, живут на суше во влажных местах. Проверяйте обобщение на примерах разных сред обитания.

Ошибка: определять ракообразное только по месту обитания. В воде живут животные разных групп, а некоторые ракообразные освоили сушу. Поэтому среда сама по себе не доказывает принадлежность к классу. Сверьте несколько признаков строения, прежде всего число пар усиков и органы дыхания.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания об общем плане строения животных, органах и системах органов. Признаки членистоногих помогают сравнивать ракообразных с насекомыми и паукообразными, а представление о среде обитания — объяснять приспособления организмов. Позже строение ракообразных будет полезно при изучении пищевых цепей водоёмов: многие из них служат пищей другим животным или сами участвуют в добывании пищи.

Что запомнить

• Ракообразные относятся к типу Членистоногие.
• Тело членистоногих и их конечности состоят из члеников.
• Наружный хитиновый покров защищает тело и служит наружным скелетом.
• Рост ракообразных сопровождается линьками.
• У многих ракообразных тело разделено на головогрудь и брюшко.
• Для ракообразных характерны две пары усиков.
• Большинство ракообразных дышит жабрами.