Тип Членистоногие

Определения и обозначения

Тип Членистоногие — группа беспозвоночных животных с сегментированным телом и членистыми конечностями. К ней относятся ракообразные, паукообразные, насекомые и многоножки. Это объединение помогает сравнивать животных по общим признакам и понимать, чем отличаются их основные группы.

Хитиновый покров — прочная наружная оболочка тела, содержащая хитин. Она защищает животное от повреждений и помогает поддерживать форму тела. Покров нужен как наружная опора, но сам по себе не может увеличиваться вместе с животным.

Линька — периодическое сбрасывание старого наружного покрова. После этого животное может увеличиться в размерах, пока новая оболочка не затвердеет. Линька нужна не только насекомым, но и другим членистоногим.

Членистые конечности — парные органы движения, состоящие из подвижно соединённых частей, или члеников. Они позволяют сгибать конечности и менять направление движения. Их части могут выполнять разные задачи: помогать ходить, плавать, захватывать пищу или защищаться.

Как это устроено

Тело членистоногих разделено на сегменты — повторяющиеся участки, которые могут объединяться в отделы. У насекомых выделяют голову, грудь и брюшко, а у многих ракообразных и паукообразных — головогрудь и брюшко. Такое объединение полезно: органы, выполняющие сходные задачи, оказываются рядом, а отделы могут специализироваться. Например, на голове располагаются органы чувств и ротовые части, а грудь часто несёт ноги.

Снаружи тело покрывает хитиновая оболочка, к которой изнутри прикрепляются мышцы. Благодаря этому покров не только защищает, но и служит опорой для движений. Однако твёрдая оболочка не растягивается по мере роста тела. Поэтому животное сбрасывает её при линьке; пока новый покров мягкий, тело может увеличиться, а затем оболочка снова твердеет.

Конечности состоят из члеников, соединённых подвижными участками. Такая конструкция позволяет сгибать ноги и управлять ими точнее, чем если бы они были цельными. В ходе приспособления к разным задачам конечности меняют форму: одни служат для ходьбы или плавания, другие помогают удерживать добычу или защищаться. Поэтому по строению конечностей можно судить об образе жизни животного.

Группы членистоногих отличаются строением тела, конечностями и дыханием, потому что приспособлены к разным условиям. У ракообразных обычно есть головогрудь и брюшко, две пары усиков и жабры; многие живут в воде. У паукообразных усиков нет, а четыре пары ходильных ног помогают передвигаться по суше. У насекомых три пары ног, а их тело разделено на голову, грудь и брюшко; многоножки имеют голову и длинное сегментированное туловище с многочисленными ногами.

Органы дыхания связаны со средой, из которой животное получает кислород. Жабры позволяют многим ракообразным использовать кислород, растворённый в воде, а трахеи насекомых и многоножек проводят воздух внутри тела. У паукообразных встречаются лёгочные мешки и трахеи. Разнообразие покровов, дыхательных органов и конечностей помогает членистоногим занимать водные и наземные местообитания, хотя конкретные приспособления у разных видов неодинаковы.

Основные группы членистоногих и их признаки

В таблице собраны типичные признаки крупных групп. Некоторые особенности могут различаться у отдельных представителей, поэтому для определения полезно сопоставлять сразу несколько строк, а не опираться только на один признак.

Разбор задач

Задача 1

У животного четыре пары ходильных ног, усиков нет, тело разделено на головогрудь и брюшко. Нужно определить его группу. Для этого сравним признаки животного с характерными признаками основных групп членистоногих.

1. Четыре пары ходильных ног — характерный признак паукообразных.
2. Отсутствие усиков также соответствует этой группе, в отличие от насекомых и ракообразных.
3. Головогрудь и брюшко встречаются у паукообразных, поэтому совокупность признаков подтверждает вывод.

Ответ: животное относится к паукообразным. Здесь важно учитывать все указанные признаки, а не делать вывод только по форме тела. Такое сопоставление помогает не спутать паука с насекомым.

Задача 2

Нужно объяснить, почему насекомое не может непрерывно расти, пока сохраняет старый наружный покров. Свяжем рост тела со свойствами хитиновой оболочки. Затем проследим, что происходит во время линьки.

1. Хитиновый покров прочный и защищает тело, но не растёт вместе с ним.
2. Пока оболочка остаётся прежней, она ограничивает увеличение размеров животного.
3. При линьке насекомое сбрасывает старый покров; под ним образуется новый, который сначала мягкий и позволяет телу увеличиться.

Ответ: старый покров ограничивает рост, поэтому насекомому нужно линять. После линьки новый покров постепенно затвердевает и снова защищает тело. Линька необходима и другим членистоногим, а не только насекомым.

Задача 3

Сравним речного рака и жука по отделам тела, конечностям и органам дыхания. Рак — водное ракообразное, а жук — наземное насекомое, поэтому их признаки связаны с разными условиями жизни. Для объяснения нужно привести особенности строения и связать каждую с функцией.

1. У рака тело состоит из головогруди и брюшка, а у жука выделяют голову, грудь и брюшко.
2. У рака есть две пары усиков и несколько пар ног; у жука — одна пара усиков и три пары ног, прикреплённых к груди.
3. Рак обычно дышит жабрами, получая кислород из воды; жук дышит трахеями, по которым воздух поступает внутрь тела.

Ответ: строение рака связано с жизнью в воде, а строение жука — преимущественно с жизнью на суше. Различия в дыхании позволяют получать кислород из разных сред. Конечности обоих животных помогают двигаться, но их строение соответствует образу жизни каждой группы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех членистоногих одинаковое число конечностей. Так можно подумать, если запомнить признак одной группы и распространить его на всех животных типа. Но у насекомых обычно три пары ног, у паукообразных четыре, а у многоножек их много. Проверяйте принадлежность животного по нескольким признакам и уточняйте, о какой группе идёт речь.

Ошибка: путать пауков с насекомыми. Обе группы относятся к членистоногим, поэтому у них есть общий наружный покров и членистые конечности. Однако у паука четыре пары ходильных ног и нет усиков, а у насекомого три пары ног и одна пара усиков. Чтобы проверить себя, сначала сосчитайте ноги, затем посмотрите, есть ли усики.

Ошибка: считать, что линяют только личинки насекомых. Линьку часто связывают с ростом насекомого, но она характерна и для других членистоногих. Причина одна: наружный покров ограничивает увеличение тела. Проверяйте объяснение вопросом: может ли твёрдая оболочка расти вместе с животным? Если нет, рост требует её смены.

Ошибка: называть хитиновый покров внутренним скелетом. Возможно, так говорят потому, что покров поддерживает тело и к нему прикрепляются мышцы. Но он расположен снаружи, поэтому его называют наружным скелетом. Чтобы не перепутать термины, определите, где находится опора: у членистоногих она окружает тело, а не лежит внутри него.

Связь с другими темами

Для изучения членистоногих пригодятся знания о признаках животных и беспозвоночных: они помогают понять, какие особенности объединяют эту группу. Понятия «скелет» и «органы дыхания» позволяют объяснить, как наружная оболочка поддерживает тело и как животные получают кислород. Сравнивая группы, связывайте каждое строение с его функцией.

Эта тема станет основой для изучения классов членистоногих и их приспособлений к среде. Позже эти знания помогут объяснять роль членистоногих в экосистемах и жизни человека. Например, можно будет сопоставлять пользу и возможный вред разных представителей, опираясь на их образ жизни.

Что запомнить

• Членистоногие — многочисленный тип беспозвоночных животных.
• Тело членистоногих сегментировано и разделено на отделы.
• Конечности членистоногих состоят из подвижно соединённых члеников.
• Хитиновый наружный покров защищает тело и служит опорой.
• Для роста членистоногие периодически линяют.
• К основным группам членистоногих относятся ракообразные, паукообразные, насекомые и многоножки.