Часть 4. Царство Животные

Определения и обозначения

Царство Животные — группа эукариотических организмов, которые обычно питаются готовыми органическими веществами и не имеют клеточной стенки. К животным относят очень разных существ — от губок до млекопитающих. Это понятие помогает объединить организмы со сходными особенностями строения и жизнедеятельности.

Гетеротрофное питание — получение готовых органических веществ из других организмов или их частей. Животное не производит пищевые вещества с помощью фотосинтеза, а получает их, поедая растения, животных, грибы или другую органику. Понимание этого термина объясняет, почему животным нужны способы добывать пищу.

Ткань — группа клеток сходного строения, которые выполняют общую работу. Например, клетки мышечной ткани способны сокращаться, помогая движению. У большинства животных ткани образуют органы, поэтому понятие ткани помогает описывать, как устроено тело на разных уровнях.

Органная система — объединение органов, которые совместно выполняют общую функцию. Так, органы пищеварительной системы участвуют в обработке пищи и усвоении питательных веществ. Это понятие нужно, чтобы увидеть, как отдельные органы согласованно обеспечивают работу всего организма.

Как это устроено

Животные относятся к эукариотам: внутри их клеток есть ядро, где хранится наследственная информация. В этом животные похожи на растения и грибы, но отличаются от них рядом особенностей клеточного строения. У животной клетки обычно нет прочной клеточной стенки и хлоропластов, которые помогают зелёным растениям использовать свет для фотосинтеза. Отсутствие хлоропластов связано с тем, что животные получают органические вещества из пищи, а не создают их таким способом.

Поскольку животным нужны готовые органические вещества, им необходимо получать пищу из окружающей среды. Для этого животные могут искать добычу, собирать растительную пищу или фильтровать воду, улавливая мелкие частицы. Затем пища захватывается и переваривается: крупные вещества расщепляются на более простые, которые организм может усвоить. У многих животных переваривание начинается вне клеток, в пищеварительной полости или органах, поэтому гетеротрофное питание не обязательно означает поглощение целого кусочка пищи клеткой.

Питание часто связано с движением: животное может перемещаться к пище, ловить добычу или уходить от опасности. У многих животных есть мышцы и органы чувств, благодаря которым они двигаются и реагируют на изменения среды. Однако подвижность бывает разной: одни животные перемещаются всю жизнь, другие прикреплены к субстрату или способны двигаться только на отдельных стадиях. Поэтому активное передвижение характерно для многих животных, но не является единственным признаком царства.

Тело животного может быть устроено на нескольких уровнях. Клетки, сходные по строению и работе, образуют ткани; ткани объединяются в органы, а органы могут составлять системы. Например, разные органы пищеварительной системы действуют совместно, чтобы пища была обработана и питательные вещества усвоены. Уровни организации развиты не у всех животных одинаково: наличие тканей, органов и систем зависит от группы и сложности строения.

Животных очень много, и классификация помогает систематизировать их, находить общие признаки и изучать родственные группы. Учёные учитывают особенности строения и другие признаки организмов, а не ограничиваются одним наблюдением, например способом питания. Одно из крупных различий — наличие позвоночника: у позвоночных он есть, а у беспозвоночных отсутствует. Эти группы объединяют разнообразных животных и помогают упорядочить дальнейшее изучение царства.

Животные, растения и грибы: общие черты и различия

Сначала сравните признаки клеток: наличие ядра объединяет все три царства, а клеточная стенка помогает различить их. Затем посмотрите на получение органических веществ и организацию тела. В таблице указаны общие особенности, поэтому у отдельных организмов могут быть исключения или дополнительные черты.

Разбор задач

Задача 1. Ученик сравнил клетку животного и клетку растения. Назовите два признака, по которым их можно различить.

Сравнивать клетки лучше по конкретным структурам, а не только по их роли в организме. Сначала вспомним, что обе клетки эукариотические и имеют ядро. Значит, наличие ядра не поможет отличить их друг от друга. Нужны признаки, которые обычно есть у растительной клетки и отсутствуют у животной.

1. Проверяем клеточную стенку: у растительной клетки она есть, а у животной обычно отсутствует.
2. Проверяем хлоропласты: они могут быть в клетках зелёных частей растений, но не характерны для животных клеток.
3. Выбираем эти две структуры как различительные признаки, не называя общим признаком ядро.

Ответ: животную и растительную клетки можно различить по наличию клеточной стенки и хлоропластов: у растительной клетки они есть, а у животной обычно нет. При этом ядро есть у обеих клеток.

Задача 2. Животное питается другими организмами, но большую часть жизни остаётся прикреплённым к субстрату. Объясните, можно ли считать его животным.

В условии названы два признака, и они могут показаться противоречивыми. Питание готовыми органическими веществами характерно для животных, а прикреплённое положение не позволяет организму свободно перемещаться. Но способность к активному передвижению не обязательна для каждого животного в течение всей жизни.

1. Учитываем питание: организм получает органические вещества от других организмов, то есть питается гетеротрофно.
2. Не делаем вывод о царстве только по неподвижности: некоторые животные прикреплены к поверхности.
3. Проверяем дополнительные признаки строения и жизнедеятельности, чтобы определить принадлежность по совокупности признаков.

Ответ: да, такой организм можно считать животным, если его остальные признаки соответствуют царству. Прикреплённый образ жизни сам по себе не исключает животное происхождение и не опровергает гетеротрофное питание.

Задача 3. У организма обнаружены органы, объединённые в системы; он получает готовые органические вещества и не имеет клеточной стенки. Обоснуйте, почему его относят к животным, и укажите, какие дополнительные сведения помогут определить его группу.

Каждый из признаков нужно оценить отдельно, а затем рассмотреть их вместе. Готовые органические вещества организм получает гетеротрофно, а отсутствие клеточной стенки характерно для животных клеток. Органы и системы показывают сложную организацию тела, но сами по себе не позволяют определить конкретную группу.

1. Сопоставляем питание с признаками царства: получение готовых веществ соответствует гетеротрофному образу жизни.
2. Учитываем клеточное строение: отсутствие клеточной стенки поддерживает предположение о принадлежности к животным.
3. Отмечаем наличие органов и систем как признак организации тела, не считая его обязательным для каждого животного.
4. Для уточнения группы выясняем, есть ли позвоночник, как устроены покровы и конечности, а также какие особенности имеют органы и развитие.

Ответ: сочетание названных признаков позволяет обоснованно отнести организм к животным. Чтобы определить его группу, нужны дополнительные сведения о строении, в частности о наличии позвоночника и особенностях тела и органов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все животные постоянно передвигаются. Такое представление возникает потому, что многие знакомые животные активно перемещаются. Однако некоторые виды прикреплены к субстрату всю жизнь или на отдельных стадиях. Проверяйте принадлежность по совокупности признаков, а не только по подвижности.

Ошибка: утверждать, что животные едят только растения. Так можно подумать, если свести питание к поеданию растительной пищи. Животные употребляют также других животных, грибы и органические остатки. Чтобы проверить себя, спросите, получают ли они готовые органические вещества, а не какой именно пищей питаются.

Ошибка: понимать гетеротрофное питание как поедание готовой пищи целиком. Это смешение способа питания с тем, как именно пища попадает в клетки. У животных пища может сначала перевариваться вне клеток, а потом усваиваться. Проверка простая: разделяйте получение органических веществ, переваривание и дальнейшее усвоение.

Ошибка: считать, что у каждого животного есть все органы и системы. Обычно так думают, представляя строение сложных животных образцом для всего царства. На самом деле особенности и уровень организации зависят от группы. Проверяйте утверждение по конкретному животному: органы и системы не следует приписывать всем без исключения.

Связь с другими темами

Для понимания признаков животных нужны знания о клетке и различиях между эукариотами и прокариотами. Понятия клетки, ткани и органа помогут разбирать строение и жизнедеятельность конкретных групп. Знание классификации организмов пригодится при изучении беспозвоночных и позвоночных в следующих темах.

Что запомнить

• Животные — эукариотические организмы.
• Большинство животных получают готовые органические вещества.
• В клетках животных обычно нет клеточной стенки и хлоропластов.
• У многих животных клетки образуют ткани, органы и системы органов.
• Способность к движению характерна для многих животных, но не для всех на всех стадиях жизни.
• Животных классифицируют по общим признакам и особенностям строения.