§ 5. План строения животного

Определения и обозначения

План строения животного — общий порядок расположения частей тела и их взаимосвязей, характерный для группы животных. Проще говоря, это схема устройства тела, а не его точная внешняя форма. Понятие нужно, чтобы сравнивать животных по основному устройству, даже если они живут в разных условиях и выглядят по-разному.

Симметрия тела — закономерное расположение частей тела относительно оси или плоскости. Ось можно представить как линию, а плоскость — как воображаемый ровный срез. По симметрии определяют, какие части тела повторяют друг друга и как организм ориентирован в пространстве.

Двусторонняя симметрия — план строения, при котором одной плоскостью тело можно разделить на правую и левую зеркально сходные половины. Такая плоскость обычно проходит вдоль тела от переднего конца к заднему. Это понятие помогает связать устройство тела с направленным движением.

Лучевая симметрия — план строения, при котором несколько плоскостей, проходящих через центральную ось, делят тело на сходные части. Эти части располагаются вокруг центра, подобно лучам. Такое устройство особенно удобно, когда животное воспринимает окружающую среду с разных сторон.

Как это устроено

Сходный план строения объединяет животных потому, что показывает не случайные детали, а общий порядок частей тела и их связи. Например, размеры, окраска и форма органов могут сильно различаться, но одинаковое расположение основных частей указывает на сходный способ организации тела. Поэтому учёные могут сравнивать животных по плану строения, не ограничиваясь внешним сходством.

Тип симметрии определяют по положению частей относительно воображаемой оси или плоскости. Сначала находят центр или основное направление тела, затем проверяют, можно ли разделить его на одинаковые или сходные части. Если подходит одна продольная плоскость, говорят о двусторонней симметрии, а если подходят несколько плоскостей вокруг оси — о лучевой.

Двусторонняя симметрия связана с направленным движением, потому что животное обычно перемещается передним концом вперёд. Передняя часть первой встречает препятствия, добычу или изменения среды, поэтому там выгодно размещать органы чувств и другие важные структуры. Правильное разделение тела на правую и левую стороны помогает согласованно двигаться вперёд.

Лучевая симметрия подходит животным, которым не нужно постоянно двигаться в одном направлении. Если организм прикреплён к поверхности или медленно перемещается, опасность, пища и сигналы могут появляться с любой стороны. Расположение сходных частей вокруг центральной оси позволяет реагировать на среду без выделения одного главного направления.

Симметрия важна, но не является единственным признаком плана строения. Рыба и червь могут иметь двустороннюю симметрию, однако различаться покровами, органами, способом движения и внутренним устройством. Поэтому одинаковую симметрию нельзя автоматически считать доказательством одинакового образа жизни или близкого родства.

Симметрия тела и особенности животных

Пользуясь таблицей, сначала определите, как расположены сходные части тела, а затем посчитайте подходящие плоскости симметрии. После этого можно связать результат с образом жизни животного, но не следует делать выводы только по одному признаку.

Разбор задач

Задача 1

Условие: определите тип симметрии тела изображённого червя и укажите, какой плоскостью его можно разделить на сходные половины. У червя различимы правая и левая стороны, а тело вытянуто в длину.

1. Найдём продольное направление тела: от переднего конца к заднему.
2. Проверим, повторяются ли части справа и слева от средней линии.
3. Проведём одну воображаемую плоскость вдоль тела через его середину. Она должна разделить тело на правую и левую сходные половины.

Ответ: у червя двусторонняя симметрия. Его можно разделить одной продольной плоскостью на правую и левую половины.

Задача 2

Условие: сравните морскую звезду и рыбу по типу симметрии и объясните, как различие связано с образом жизни. Нужно установить не только название симметрии, но и её значение.

1. У рыбы найдём одну плоскость, проходящую вдоль тела и разделяющую его на правую и левую части.
2. У морской звезды заметим сходные части, расходящиеся от центральной области; через ось можно провести несколько плоскостей.
3. Свяжем результат с движением: рыба активно плывёт вперёд, а морская звезда медленно перемещается и взаимодействует с окружающей средой с разных сторон.

Ответ: рыба имеет двустороннюю симметрию, а морская звезда — лучевую. Различие соответствует их образу жизни и способу взаимодействия со средой.

Задача 3

Условие: у животного несколько сходных частей расположены вокруг центральной оси. Определите тип симметрии и объясните, почему этого признака недостаточно для установления родства с другим животным.

1. Сравним расположение частей с определениями: они не образуют только правую и левую половины, а расходятся от центра.
2. Проверим несколько плоскостей, проходящих через центральную ось. Если каждая делит тело на сходные части, это лучевая симметрия.
3. Затем вспомним, что родство определяют по совокупности признаков: строению органов, покровам, развитию и другим особенностям.

Ответ: животное имеет лучевую симметрию. Одного этого признака недостаточно, потому что одинаковая симметрия может встречаться у животных, различающихся по другим сторонам плана строения.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать любое животное симметричным. Так думают, потому что у многих знакомых животных части тела расположены достаточно ровно, но у некоторых симметрия выражена слабо или нарушена. Проверьте, действительно ли можно провести плоскость, разделяющую тело на сходные части.

Ошибка 2. Путать двустороннюю симметрию с наличием двух одинаковых органов. Парные органы сами по себе не показывают весь план тела, ведь важен общий порядок всех его частей. Для проверки найдите одну плоскость, которая разделяет всё тело на правую и левую половины.

Ошибка 3. Называть симметрию двусторонней, если у животного можно выделить верх и низ. Верхняя и нижняя стороны не являются правой и левой зеркальными половинами. Посчитайте, сколько плоскостей через центральную ось делят тело на сходные части.

Ошибка 4. Считать сходную симметрию доказательством одинакового образа жизни или близкого родства. Один признак может совпадать у животных с разным устройством и поведением. Сравнивайте также органы, движение, покровы и другие особенности.

Связь с другими темами

До изучения темы полезно знать, что животные — многоклеточные организмы, состоящие из клеток. Также понадобится умение сравнивать строение живых организмов и выделять их общие и отличительные признаки. Это помогает перейти от отдельных органов к общему плану тела.

Знание симметрии пригодится при изучении групп животных и их приспособлений к среде. По расположению частей тела можно объяснять особенности движения, питания и взаимодействия с окружающим миром. Позже этот признак будет использоваться вместе с другими для сравнения животных.

Что запомнить

• План строения описывает общий порядок частей тела и их взаимосвязи.
• Симметрия показывает, как части тела расположены относительно оси или плоскости.
• При двусторонней симметрии тело делится на сходные правую и левую половины одной плоскостью.
• При лучевой симметрии сходные части расположены вокруг центральной оси.
• Двусторонняя симметрия часто связана с направленным движением.
• Лучевая симметрия подходит животным, взаимодействующим со средой со многих сторон.
• По одному признаку нельзя полностью описать план строения животного.