§ 44. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные

Определения и обозначения

Членистоногие — тип животных с сегментированным телом, членистыми конечностями и наружным покровом. Сегменты — это участки тела, которые могут объединяться в более крупные отделы. Такие признаки помогают распознавать представителей типа и объяснять, как устроены их тело и движения.

Ракообразные — класс членистоногих, к которому относятся, например, речные раки, крабы и креветки. У многих из них есть две пары усиков, а дышат они жабрами; большинство живёт в воде. Эти признаки помогают отличать ракообразных от других членистоногих, хотя отдельные виды могут иметь особенности.

Хитиновый покров — наружная твёрдая оболочка тела членистоногого. Она защищает мягкие внутренние части и служит местом прикрепления мышц, благодаря которым животное движет конечностями. Покров находится снаружи, поэтому его нельзя путать с внутренним скелетом позвоночных животных.

Линька — периодическое сбрасывание старого наружного покрова. После этого тело животного может увеличиться, пока новый покров ещё не затвердел. Линька необходима членистоногому для роста, потому что жёсткая оболочка не растягивается вместе с телом.

Как это устроено

Тело речного рака состоит из сегментов, но они не выглядят как одинаковые отдельные колечки: некоторые срастаются и образуют отделы. Голова и грудь объединены в головогрудь, а за ней находится членистое брюшко. Такое объединение помогает сгруппировать органы: органы чувств и большинство конечностей расположены на головогруди, а брюшко сохраняет подвижность и участвует в плавании.

Конечности ракообразных состоят из подвижно соединённых частей, поэтому их называют членистыми. Соединения позволяют сгибать конечность в разных местах и выполнять движения точнее, чем если бы она была цельной. При этом конечности специализируются: одни служат для ходьбы, клешни — для захвата пищи и защиты, а другие могут помогать удерживать пищу или двигать воду.

Хитиновый покров одновременно защищает тело и ограничивает его рост: твёрдая оболочка не может бесконечно увеличиваться вместе с животным. Когда рак становится крупнее, старый покров начинает стеснять его движения и рост. Тогда животное сбрасывает оболочку, а под ней постепенно затвердевает новая; в этот период рак особенно уязвим, поэтому ему важно укрываться.

Жабры позволяют ракообразным получать кислород из воды: вода омывает их тонкие поверхности, через которые кислород поступает внутрь организма. Кровеносная система переносит по телу вещества, включая кислород и питательные вещества. Органы чувств — глаза, усики и другие чувствительные части — помогают замечать пищу, препятствия и изменения вокруг, потому что животному нужно ориентироваться в среде.

Речной рак живёт преимущественно на дне, поэтому его ходильные ноги помогают ползать по грунту и удерживаться на нём. Клешнями он может схватить пищу, разорвать её или обороняться, а ротовые части помогают измельчать корм. Когда рак пятится или резко спасается от опасности, движения брюшка и хвостового плавника помогают ему быстро отплыть назад. Такое сочетание строения и поведения подходит для поиска пищи и укрытий на дне водоёма.

Особенности строения речного рака и их значение

Сначала найди в таблице нужную структуру, затем сопоставь её строение с выполняемой функцией. Так видно, что одна и та же особенность часто решает сразу несколько задач. Например, покров защищает тело и одновременно служит опорой для мышц.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке речного рака нужно указать головогрудь, брюшко, клешни и ходильные ноги. Чтобы не перепутать отделы тела с конечностями, сначала найди крупные части туловища, а затем рассмотри, где расположены ноги. Ответ можно проверить по их назначению: клешни находятся спереди и отличаются от обычных ходильных ног.

1. Найди переднюю крупную часть тела с глазами, усиками и панцирем: это головогрудь. Она образована сросшимися сегментами головы и груди.
2. Позади головогруди определи подвижную часть, состоящую из сегментов: это брюшко. На передней части головогруди найди первую пару ходильных конечностей с крупными захватами — клешни.
3. Остальные пары конечностей, которыми рак передвигается по дну, — ходильные ноги. Не называй клешнями все ноги: их строение и функции различаются.

Ответ: передняя часть — головогрудь, задняя сегментированная — брюшко; спереди расположены клешни, за ними — ходильные ноги.

Задача 2. Объясни, почему рак не может непрерывно увеличиваться в размерах, хотя растёт. Здесь нужно связать рост тела с устройством наружного покрова. Само наличие твёрдой оболочки объясняет, почему рост происходит не постепенно, а периодами.

1. Вспомни, что тело рака снаружи покрыто твёрдым хитиновым покровом. Он защищает тело, но не растягивается так, чтобы постоянно увеличиваться вместе с ним.
2. По мере роста животному становится тесно в старом покрове. Чтобы увеличить размеры, рак сбрасывает его — это и называется линькой.
3. После линьки новый покров ещё мягкий, поэтому рак уязвим. Позже оболочка затвердевает и снова защищает тело, но опять ограничивает его рост.

Ответ: непрерывный рост невозможен, потому что жёсткий покров не увеличивается вместе с телом. Рак растёт после линьки, когда сбрасывает старую оболочку.

Задача 3. Животное обитает в воде, дышит жабрами, имеет головогрудь, брюшко и несколько пар членистых конечностей. Определи его группу и обоснуй ответ. Важно оценить все перечисленные признаки вместе: один из них может встречаться у разных животных, но их сочетание даёт более надёжный вывод.

1. Сопоставь признаки с членистоногими: сегментированное тело и членистые конечности характерны для всего типа. Значит, животное относится к членистоногим.
2. Затем проверь признаки ракообразных: водный образ жизни и жаберное дыхание типичны для большинства представителей этого класса. Деление тела на головогрудь и брюшко также встречается у многих ракообразных.
3. Сделай вывод по совокупности признаков, а не по одному внешнему сходству. При этом не утверждай, что описанный набор обязательно указывает на конкретный вид.

Ответ: это ракообразное, представитель типа Членистоногие. Вывод основан на сочетании членистых конечностей, жаберного дыхания и характерных отделов тела.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех ракообразных тело обязательно разделено на головогрудь и брюшко. Такое строение характерно для многих представителей, но разнообразие класса велико, и детали могут различаться. Ошибку допускают, когда переносят описание речного рака на весь класс. Проверь себя: формулируй признак как «у многих» или «обычно», если он не обязателен для каждого вида.

Хитиновый покров иногда принимают за внутренний скелет, потому что он поддерживает тело и к нему прикрепляются мышцы. Но покров расположен снаружи, а внутреннего костного скелета, как у позвоночных, у рака нет. Чтобы проверить себя, мысленно определи, что именно покрывает мягкие части тела: если оболочка снаружи, это наружный покров.

Линьку ошибочно считают простым сбрасыванием старой оболочки, не связывая её с ростом. Такое представление упускает главную причину процесса: твёрдый покров не растёт вместе с животным. Проверь себя, задав вопрос, зачем рак линяет: правильный ответ должен объяснять, что после сбрасывания старого покрова тело может увеличиться.

Неверно думать, что все конечности ракообразного одинаковы. Их членистое строение общее, но форма и функции различаются: клешни захватывают пищу и защищают, а ходильные ноги помогают перемещаться. Ошибка возникает, если замечать только число конечностей и не сравнивать их. Проверь себя: можешь ли ты назвать функцию конкретной пары и связать её с особенностью строения?

Связь с другими темами

Для понимания ракообразных нужны знания о животных и их системах органов: жабры связаны с дыханием, пищеварительная система — с обработкой пищи, органы чувств — с ориентацией. Полезно также помнить, что условия водной среды влияют на способы дыхания и передвижения. Эти связи помогают объяснить не только названия частей тела, но и значение каждой особенности.

Ракообразные — один из классов типа Членистоногие. Сравнивая их с другими классами этого типа, можно увидеть общие признаки, например членистые конечности, и отличия, связанные со строением тела и образом жизни. Такое сравнение помогает не путать признак всего типа с особенностью конкретного класса или отдельного вида.

Что запомнить

• Ракообразные относятся к типу Членистоногие.
• Для членистоногих характерны сегментированное тело и членистые конечности.
• Тело многих ракообразных разделено на головогрудь и брюшко.
• Хитиновый покров защищает тело и ограничивает его рост.
• Рост ракообразных сопровождается линькой.
• Большинство ракообразных дышит жабрами.
• Конечности ракообразных различаются по строению и функциям.