Часть 4. Царство животные

Определения и обозначения

Царство Животные — группа многоклеточных организмов, питающихся готовыми органическими веществами и обычно способных к активному движению. Это определение помогает отличить животных от организмов, которые сами создают пищу или устроены иначе. Однако движение не обязательно означает быстрое перемещение: некоторые животные прикрепляются к поверхности.

Зоология — раздел биологии, изучающий животных, их строение, жизнедеятельность, происхождение и разнообразие. Зоологи сравнивают организмы, чтобы выяснить, чем они похожи, как устроены и как связаны друг с другом. Благодаря этому знания о животных складываются в систему, а не остаются разрозненными описаниями.

Беспозвоночные — животные, не имеющие позвоночного столба. К ним относят, например, червей, моллюсков и членистоногих; при этом их тела могут иметь разные опорные образования. Понятие нужно, чтобы выделить огромную группу животных, не объединённых наличием позвоночника.

Позвоночные — животные, имеющие позвоночный столб и внутренний скелет. Позвоночник поддерживает тело и защищает нервную систему, а внутренний скелет служит опорой для мышц. Этот признак помогает распознавать рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Как это устроено

Животных отличает сочетание признаков, а не один внешний вид. Их клетки не имеют хлоропластов, поэтому животные не могут, как большинство растений, создавать органические вещества с помощью света. Они получают пищу из других организмов, а способность воспринимать изменения среды помогает находить пищу, избегать опасности и выбирать подходящие условия. Но существуют исключения по образу жизни: неподвижность взрослого животного не превращает его в растение.

Питание готовыми органическими веществами связано с устройством животного тела. Чтобы получить пищу, многие животные перемещаются или захватывают её, а затем расщепляют на более простые вещества, которые могут усвоить клетки. Поэтому у разных групп появляются органы движения и пищеварительная система, хотя у простейших по устройству животных эти процессы устроены проще. Энергия из пищи нужна для движения, роста и работы органов.

В ходе эволюции — исторического развития живых организмов — у животных возникали новые способы движения и более сложные органы. Одни передвигаются ресничками или сокращениями тела, другие используют конечности, плавники либо крылья. Пищеварение могло усложняться от простого захвата пищи до работы органов и отделов пищеварительной системы. Развитие органов дыхания и нервной системы также помогало осваивать новые условия и быстрее отвечать на изменения среды.

Чтобы распределять животных по систематическим группам, учёные сравнивают строение тела, покровы, конечности, скелет, способы питания и развития. Систематическая группа объединяет организмы по общим признакам и родству, а не просто по месту обитания или сходному образу жизни. Например, водными могут быть и рыба, и медуза, хотя строение у них различное. Надёжный вывод делают по совокупности признаков.

Беспозвоночные не имеют позвоночного столба, но это не значит, что у них вообще нет опоры: у членистоногих есть наружный скелет, а у некоторых моллюсков — раковина. Позвоночные имеют внутренний скелет и позвоночник, поэтому тело получает прочную опору, а нервная система — защиту. У позвоночных есть сложные органы и системы, но их строение различается в зависимости от образа жизни. Поэтому позвоночные — одна из наиболее сложно устроенных групп животных, а не единственный тип животных.

Основные группы животных и их характерные признаки

Сначала сравни строение тела и наличие позвоночного столба, затем уточняй особенности конечностей и покровов. Среда обитания и способ движения помогают описать животное, но сами по себе не определяют его систематическую группу. Таблица показывает общие признаки крупных групп, поэтому отдельные представители могут отличаться от приведённых примеров.

Разбор задач

Задача 1. Распредели дождевого червя, бабочку, щуку, медузу и улитку по основным группам животных. Нужно использовать заметные признаки и проверить, есть ли у организма позвоночник. Не следует считать, что сходное место обитания обязательно означает принадлежность к одной группе. Запишем ход решения последовательно.

1. У дождевого червя вытянутое мягкое тело без членистых конечностей; это представитель червей и беспозвоночное.
2. У бабочки членистые конечности и наружный скелет, поэтому она относится к членистоногим и беспозвоночным.
3. Щука имеет позвоночник и внутренний скелет, значит, это позвоночное животное из группы хордовых.
4. Медуза обладает щупальцами и относится к кишечнополостным; позвоночного столба у неё нет.
5. Улитка — моллюск с мягким телом; её раковина, если она есть, не является позвоночником.

Ответ: дождевой червь — черви, бабочка — членистоногие, щука — хордовые позвоночные, медуза — кишечнополостные, улитка — моллюски. Щука — единственное позвоночное животное в этом списке, а остальные относятся к беспозвоночным. Для решения использованы особенности тела, а не только среда обитания.

Задача 2. Сравни животное и растение по способу питания, движению, строению клеток и реакции на раздражители. Чтобы не смешать общие свойства живого со специфическими признаками, сравним каждую характеристику отдельно. Помни, что слова «движение» и «питание» могут означать разные процессы у разных организмов.

1. По питанию: растение обычно образует органические вещества при помощи света, а животное получает готовые вещества с пищей.
2. По движению: животные часто активно перемещаются, тогда как растение обычно не меняет место роста, но его части могут двигаться.
3. По клеткам: у растительных клеток обычно есть клеточная стенка и хлоропласты; у животных клеток хлоропластов нет.
4. По реакции на раздражители: и животные, и растения отвечают на изменения среды, но у животных реакции часто связаны с нервной системой.

Ответ: оба организма — живые и способны реагировать на среду, однако различаются способом питания, строением клеток и характером движения. Нельзя утверждать, что растения совсем не движутся или не реагируют: нужно сравнивать именно способы проявления этих свойств.

Задача 3. Тело организма разделено на отделы, у него есть членистые конечности и наружный скелет. Определи группу и обоснуй вывод. Одного признака могло бы быть недостаточно, но в описании приведена целая совокупность характерных особенностей.

1. Разделение тела на отделы показывает, что тело имеет заметное членение.
2. Членистые конечности состоят из подвижно соединённых частей и помогают передвигаться.
3. Наружный скелет поддерживает тело снаружи; он не является позвоночным столбом.
4. Все три признака вместе характерны для членистоногих, которые относятся к беспозвоночным.

Ответ: это членистоногое, а не позвоночное. Вывод основан на сочетании признаков строения; твёрдый наружный покров сам по себе не означает наличия позвоночника.

Типичные ошибки

Ошибка: считать животными только быстро передвигающиеся организмы. Её допускают, потому что многие знакомые животные бегают, плавают или летают. Но губки и кораллы могут быть прикреплены к поверхности, оставаясь животными по способу питания и строению клеток. Проверь себя: оценивай не скорость движения, а совокупность признаков.

Ошибка: считать беспозвоночных бесскелетными. Так думают, потому что слово «беспозвоночный» ошибочно понимают как «без всякой опоры». У членистоногих есть наружный скелет, у некоторых моллюсков — раковина, но позвоночного столба у них нет. Для проверки спроси, есть ли именно позвоночник, а не твёрдая часть тела.

Ошибка: относить к позвоночным всех животных с твёрдой оболочкой. Раковина улитки и наружный скелет насекомого могут показаться похожими на внутреннюю опору. Однако они не состоят из позвоночного столба, поэтому улитка и бабочка — беспозвоночные. Проверь, расположен ли скелет внутри тела и есть ли в нём позвоночник.

Ошибка: путать группу животных со средой обитания. Это происходит, когда животных объединяют только по месту, где они живут. В воде встречаются, например, и рыбы, и медузы, относящиеся к разным группам. Чтобы проверить классификацию, сравни строение организма, а среду используй как дополнительное описание.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о признаках живого, строении клетки и способах питания организмов. Идеи о том, как организмы объединяют в группы, пригодятся при изучении систематики, типов и классов животных. Разнообразие форм связано с условиями среды и приспособлениями: это помогает объяснять экологические связи и ход эволюции. Например, особенности движения и покровов можно рассматривать как способы жизни в определённых условиях.

Что запомнить

• Животные — преимущественно многоклеточные организмы, питающиеся готовыми органическими веществами.
• Для животных характерны раздражимость и способность к активному движению, хотя не все животные свободно передвигаются.
• Зоология изучает строение, жизнедеятельность, разнообразие и происхождение животных.
• Животных делят на беспозвоночных и позвоночных.
• Позвоночные имеют позвоночный столб и внутренний скелет.
• Разнообразие животных связано с приспособлением к разным условиям обитания.