§17. Тип Членистоногие (общая характеристика). Класс Ракообразные

Определения и обозначения

Членистоногие — тип животных с сегментированным телом, членистыми конечностями и наружным хитиновым покровом. Сегменты — повторяющиеся участки тела, а членики — части конечности, соединённые подвижно. Эти признаки помогают животному двигаться, защищаться и выполнять разные задачи.

Хитиновый покров — плотное наружное покрытие тела, содержащее хитин. Он защищает животное от повреждений и служит наружным скелетом, к которому прикрепляются мышцы. Но покров не увеличивается вслед за телом, поэтому он ограничивает рост.

Линька — периодическое сбрасывание старого покрова и образование нового. После линьки новый покров некоторое время остаётся мягким, и животное может увеличиться в размерах. Линька необходима членистоногим, чтобы расти, несмотря на твёрдую наружную защиту.

Ракообразные — класс членистоногих, для большинства представителей которого характерны две пары усиков, жаберное дыхание и жизнь в воде. Усики помогают воспринимать окружающую среду, а жабры извлекают кислород из воды. Среди ракообразных есть и наземные виды, например мокрицы.

Как это устроено

Тело членистоногих состоит из сегментов, но снаружи оно не всегда выглядит как цепочка одинаковых частей. Соседние сегменты могут объединяться в более крупные отделы, например голову и туловище или головогрудь и брюшко. Это позволяет нескольким сегментам вместе выполнять общую задачу, а другим — специализироваться на отдельных функциях. Поэтому число и устройство отделов различаются у разных групп членистоногих.

Конечности состоят из подвижно соединённых частей, поэтому могут сгибаться в нужных местах. Такая конструкция помогает эффективно ходить, плавать или удерживать предметы. В ходе приспособления к разному образу жизни конечности могут различаться: одни служат для передвижения, другие — для захвата пищи или её удерживания. Некоторые части тела, включая усики, помогают воспринимать прикосновения и другие сигналы среды.

Хитиновый покров закрывает тело снаружи, предохраняя его от повреждений и поддерживая форму. Вместе с ним он выполняет роль наружного скелета: к внутренней стороне покрова прикрепляются мышцы, которые двигают конечности и части тела. Однако плотный покров не растягивается постоянно вслед за растущим животным. Поэтому для увеличения размеров членистоногое должно сбросить старую оболочку и сформировать новую.

У многих ракообразных тело разделено на головогрудь и брюшко: головогрудь образуется при объединении сегментов головы и груди. На голове находятся две пары усиков и глаза; усики служат органами чувств, а глаза помогают ориентироваться. На головогруди и брюшке расположены конечности, причём их число и форма зависят от того, какую работу они выполняют. Например, у речного рака передняя пара конечностей превращена в клешни для захвата и удерживания добычи.

Жабры позволяют большинству ракообразных получать кислород, растворённый в воде, поэтому многие из них обитают в морях и пресных водоёмах. Разные конечности помогают перемещаться по дну, плавать или добывать пищу. Так строение тела связано со средой: животному нужны подходящие органы дыхания и способы передвижения. Не все ракообразные живут в воде: мокрицы обитают на суше, но нуждаются во влажных местах.

Признаки ракообразных и их связь с образом жизни

Сравнивайте строки таблицы по цепочке: признак, особенность строения, её значение для животного. Чтобы определить группу, учитывайте несколько признаков вместе, а не один случайный. Например, две пары усиков в сочетании с жабрами указывают на ракообразное.

Разбор задач

Назовите два признака, по которым рака относят к членистоногим.

Чтобы ответить, нужно сравнить строение рака с общими признаками типа, а не перечислять любые особенности его образа жизни. Вспомним, какие признаки есть у членистоногих. У рака хорошо заметны подвижные конечности, разделённые на части, и наружное покрытие тела.

1. Проверяем, есть ли у рака членистые конечности: его ноги и клешни состоят из подвижно соединённых частей.
2. Проверяем, покрыто ли тело снаружи хитиновым покровом: такой покров у рака есть и выполняет роль защиты и скелета.
3. Сопоставляем эти признаки с общей характеристикой членистоногих: оба совпадают.

Ответ: рак относится к членистоногим, потому что имеет членистые конечности и наружный хитиновый покров.

Объясните, почему рак не может непрерывно увеличиваться в размерах, не сбрасывая покров.

В условии важно слово «непрерывно»: оно означает постоянное увеличение без смены наружного покрова. У рака есть твёрдый хитиновый покров, который работает как наружный скелет. Нужно понять, растёт ли такая защита вместе с телом и что происходит, если тело становится больше.

1. Покров ограничивает тело снаружи и не растягивается непрерывно так, чтобы подходить растущему раку.
2. Если тело увеличивается, старый покров становится тесным и начинает мешать дальнейшему росту.
3. Для роста рак сбрасывает старую оболочку и формирует новую; после линьки новый покров сначала мягкий.

Ответ: непрерывному росту мешает жёсткий покров, поэтому рак должен линять. После сбрасывания старого покрова тело может увеличиться, пока новый не затвердел.

У животного две пары усиков, жабры и тело, состоящее из головогруди и брюшка. Определите его группу и объясните выбор.

Здесь перечислено сразу несколько особенностей строения, поэтому их следует сопоставить с признаками разных групп. Сначала замечаем число пар усиков, затем учитываем дыхание и отделы тела. Совпадение всех перечисленных признаков делает вывод более надёжным, чем один признак отдельно.

1. У животного две пары усиков — это характерная особенность ракообразных.
2. Жабры и жизнь в водной среде также типичны для большинства представителей этого класса.
3. Разделение тела на головогрудь и брюшко согласуется с распространённым строением ракообразных.

Ответ: это ракообразное. На выбор указывают две пары усиков, жаберное дыхание и тело, состоящее из головогруди и брюшка.

Типичные ошибки

Ошибка — считать хитиновый покров только оболочкой. Такое представление возникает потому, что его видно снаружи, тогда как связь с мышцами не заметна. На деле покров ещё и служит наружным скелетом, к которому прикрепляются мышцы. Проверьте себя вопросом: какую опору покров даёт телу и движению?

Ошибка — представлять линьку как постепенное растяжение старого покрова. Так думают, если не учитывать, что покров плотный и не растёт непрерывно вместе с телом. Рост происходит после сбрасывания старой оболочки, пока новый покров ещё мягкий. Проверьте себя: сбрасывает ли животное старую оболочку при линьке?

Ошибка — утверждать, что у всех членистоногих тело разделено на одинаковые отделы. Её допускают, когда переносят строение одной группы на весь тип. На самом деле сегменты объединяются по-разному, а отделы тела могут отличаться. Проверьте себя, называя конкретное животное и его отделы, а не описывая всех членистоногих сразу.

Ошибка — называть у ракообразных одну пару усиков. Иногда путают усики с другими конечностями на голове или запоминают признак неточно. Характерная особенность класса — две пары усиков. Проверяя ответ, отдельно посчитайте пары и не заменяйте этот признак числом ног.

Связь с другими темами

Чтобы изучать членистоногих, полезно знать общие признаки животных и понимать значение симметрии тела. Строение этого типа помогает сравнивать ракообразных с насекомыми и паукообразными: у них различаются отделы тела и особенности конечностей. Представления о наружном скелете и линьке пригодятся при изучении роста и развития животных. Эти понятия помогают объяснить, почему внешняя защита может одновременно поддерживать тело и ограничивать его увеличение.

Что запомнить

• Членистоногие имеют сегментированное тело и членистые конечности.
• Наружный хитиновый покров защищает тело и служит наружным скелетом.
• Для роста членистоногим необходима линька.
• Тело ракообразных обычно разделено на головогрудь и брюшко.
• У ракообразных две пары усиков.
• Большинство ракообразных дышит жабрами.