Раздел 2. Многообразие животного мира: беспозвоночные

Определения и обозначения

Беспозвоночные — животные, у которых нет позвоночника, то есть осевого ряда позвонков. Это название объединяет не один тип животных, а множество групп с разным происхождением и строением. Термин помогает выделить общий признак, но для определения конкретного животного нужно рассматривать и другие особенности.

Симметрия тела — закономерное расположение частей тела относительно оси или плоскости. При лучевой симметрии тело можно разделить на сходные части несколькими плоскостями, проходящими через центральную ось, а при двусторонней — обычно только одной плоскостью на правую и левую стороны. По симметрии можно судить о плане строения животного и особенностях его образа жизни.

Сегментация — разделение тела на повторяющиеся участки, называемые сегментами. У кольчатых червей сегменты заметны как кольца, а у членистоногих повторяющиеся части тела могут объединяться в отделы. Этот признак помогает сравнивать животных и не путать похожие по форме тела группы.

Наружный скелет — твёрдый покров снаружи тела, который защищает его и служит опорой. У членистоногих он также связан с работой мышц, но не может растягиваться по мере роста животного. Поэтому для увеличения тела животному приходится сбрасывать старый покров — линять.

Как это устроено

Беспозвоночные отличаются размерами, формой, образом жизни и местом обитания: среди них есть микроскопические животные и крупные обитатели морей. Одни живут в воде, другие — в почве или на суше, а некоторые паразитируют на других организмах. Такую широту условий освоения обеспечивают разные способы движения, питания и защиты. Отсутствие позвоночника — общий удобный признак для названия этих животных, но он не означает, что у них одинаковое строение.

Симметрия и наличие тканей показывают, насколько сложно организовано тело. Губки прикреплены к поверхности, фильтруют воду и не имеют настоящих тканей и органов, поэтому их тело часто не обладает выраженной симметрией. У кишечнополостных, например медуз, есть ткани и лучевая симметрия: части тела расположены вокруг центра, что подходит животному, которое взаимодействует со средой со всех сторон. У многих активно передвигающихся животных двусторонняя симметрия помогает ориентироваться передним концом тела и двигаться в определённом направлении.

Черви различаются не только вытянутой формой. У плоских червей тело уплощено, у круглых — удлинённое и округлое в поперечном сечении, но без повторяющихся сегментов. У кольчатых червей тело поделено на сегменты, и такое повторение частей связано с их движением и устройством тела. Сравнивая форму, покровы и наличие сегментов, можно понять, к какой группе относится червеобразное животное и к каким условиям оно приспособлено.

У многих моллюсков раковина защищает мягкое тело от повреждений и служит опорой. У членистоногих эту роль выполняет наружный скелет; тело обычно разделено на отделы, а конечности состоят из подвижно соединённых частей. Подвижные сочленения позволяют конечностям сгибаться, поэтому животное может ходить, плавать или захватывать пищу. Твёрдый покров даёт защиту, но ограничивает рост, поэтому членистоногим необходимо периодически линять.

Органы и системы связаны с тем, где и как животное живёт. У водных животных многие процессы происходят в воде, тогда как наземным нужны способы сохранять влагу и получать кислород из воздуха. Паразитические черви живут за счёт хозяина, поэтому их строение и жизненный цикл связаны с попаданием в организм и получением пищи. Сопоставление строения с образом жизни объясняет, почему разные группы приспособились к разным средам.

Основные группы беспозвоночных и особенности их строения

Сначала найдите в таблице признаки тела: симметрию, наличие сегментов, раковины или членистых конечностей. Затем проверьте, совпадают ли с ними покровы и способ жизни животного. Одного признака не всегда достаточно, поэтому группу лучше определять по нескольким особенностям сразу.

Разбор задач

Задача 1. Распределите губку, медузу, дождевого червя, улитку и речного рака по группам беспозвоночных.

Все перечисленные животные относятся к беспозвоночным, но принадлежат к разным группам. Для классификации нужно искать характерные признаки, а не ориентироваться только на то, живёт ли животное в воде. Сопоставим известные особенности каждого представителя с признаками групп.

1. Губка имеет тело с многочисленными отверстиями и фильтрует воду, поэтому относится к губкам.
2. У медузы щупальца расположены вокруг тела, для неё характерна лучевая симметрия; это кишечнополостное.
3. У дождевого червя тело состоит из повторяющихся сегментов, значит, это кольчатый червь.
4. Улитка имеет мягкое тело и обычно раковину, поэтому относится к моллюскам, а речной рак имеет членистые конечности и наружный скелет, значит, это членистоногое.

Ответ: губка — губки; медуза — кишечнополостные; дождевой червь — кольчатые черви; улитка — моллюски; речной рак — членистоногие. Основанием для распределения послужили особенности строения, а не среда обитания. Так легче не спутать представителей разных групп, живущих в одной и той же среде.

Задача 2. Сравните дождевого червя и круглого червя по форме тела, наличию сегментов и образу жизни. Объясните, какие признаки помогают их различить.

Оба животных имеют вытянутое тело, поэтому одной формы недостаточно для определения группы. Нужно проверить, разделено ли тело на повторяющиеся участки, а затем сопоставить наблюдение с другими признаками. Учитывайте и образ жизни: он может быть разным даже у животных со сходной формой.

1. У дождевого червя тело вытянутое и заметно разделено на кольцевидные сегменты.
2. Круглый червь тоже вытянут, но его тело не разделено на сегменты и округло в поперечном сечении.
3. Дождевой червь обычно живёт во влажной почве свободно, а среди круглых червей есть как свободноживущие виды, так и паразиты, например аскарида.
4. Главный проверочный признак — сегментация: вытянутая форма сама по себе не доказывает принадлежность к кольчатым червям.

Ответ: дождевой червь — кольчатый червь с сегментированным телом; круглый червь — несегментированное животное с вытянутым телом. Их различают по наличию или отсутствию сегментов, а не только по общей форме. Различие в образе жизни дополняет сравнение, но не заменяет признаки строения.

Задача 3. У животного есть членистые конечности, наружный скелет и тело, разделённое на отделы. Определите его группу и объясните, как эти особенности помогают ему жить на суше.

В условии названы сразу несколько признаков, поэтому их нужно рассматривать вместе. Членистые конечности и наружный скелет характерны для членистоногих. Свяжем каждый признак с его возможной ролью на суше, не делая выводов о конкретном виде животного.

1. Членистые конечности — подвижные части, соединённые суставами; они помогают ходить, удерживаться на поверхности или добывать пищу.
2. Наружный скелет покрывает тело, защищает его и поддерживает форму.
3. Разделение тела на отделы позволяет различным частям тела выполнять разные задачи.
4. Совпадение всех признаков указывает на членистоногих; наружный покров также помогает уменьшать потерю воды, что полезно в наземной среде.

Ответ: животное относится к членистоногим. Его конечности обеспечивают разнообразные движения, а наружный скелет служит защитой и опорой. Для роста такой покров приходится периодически сбрасывать, поэтому членистоногие линяют.

Типичные ошибки

Ошибка — считать беспозвоночных единой близкородственной группой с общим планом строения. Так можно подумать из-за общего названия, которое выделяет один заметный признак. Проверяйте себя вопросом: кроме отсутствия позвоночника, совпадают ли у сравниваемых животных строение и особенности развития? У губок, червей, моллюсков и членистоногих много существенных различий.

Ошибка — путать лучевую и двустороннюю симметрию. Часто ориентируются на внешний вид или считают, что любое животное можно разделить на две части. Чтобы проверить ответ, представьте плоскости, проходящие через тело: для лучевой симметрии сходные части получаются при нескольких плоскостях вокруг центра, а для двусторонней подходит одна плоскость, разделяющая правую и левую стороны.

Ошибка — называть кольчатым червём любое животное с вытянутым телом. Такое впечатление возникает потому, что черви разных групп внешне могут быть похожи. Проверьте, есть ли повторяющиеся сегменты, и не делайте вывод по одной форме: у круглых червей тело тоже вытянутое, но на кольцевидные участки оно не разделено.

Ошибка — считать, что наружный скелет растёт вместе с телом членистоногого. Твёрдый покров кажется постоянной частью тела, поэтому его рост легко представить неправильно. Проверьте себя: если бы покров не менялся, он бы стеснял увеличивающееся животное. При линьке старый скелет сбрасывается, и формируется новый.

Связь с другими темами

Перед изучением беспозвоночных полезно вспомнить признаки животных и уровни организации живого. Клетки образуют ткани, ткани — органы, а органы могут объединяться в системы; у разных беспозвоночных степень организации различается. Эти знания помогают понять, почему губки устроены иначе, чем животные с развитыми органами.

Сравнение групп помогает разбирать устройство экосистем и пищевых цепей: разные беспозвоночные могут быть хищниками, фильтраторами или пищей для других животных. На примерах паразитических видов можно изучать паразитизм, а различия покровов, конечностей и органов показывают приспособление организмов к среде. Значит, признаки строения важны не только для определения названия группы.

Знание общих признаков беспозвоночных служит основой для дальнейшего изучения отдельных животных. Сначала можно определить группу по строению тела, а затем подробнее разбирать её органы и жизнедеятельность. Такой подход помогает связывать частные особенности животного с общим планом его строения.

Что запомнить

• Беспозвоночных объединяет отсутствие позвоночника, но их строение и образ жизни очень разнообразны.
• Симметрия тела связана с особенностями организации и образа жизни животного.
• Сегментация особенно характерна для кольчатых червей и членистоногих.
• У моллюсков часто есть раковина, а у членистоногих — наружный скелет.
• Наружный скелет защищает тело, но требует линьки для роста.
• Признаки строения помогают определить группу животного и понять его приспособления.