14. Тип Членистоногие

Определения и обозначения

Тип Членистоногие — группа животных, к которой относятся, например, ракообразные, паукообразные и насекомые. Их объединяют сегментированное тело и конечности, состоящие из подвижно соединённых частей. Эти признаки помогают распознавать общий план строения у животных, которые могут выглядеть очень по-разному.

Хитиновый покров — наружный покров членистоногого, который защищает тело и поддерживает его форму. Он выполняет роль наружного скелета: к нему прикрепляются мышцы, обеспечивающие движения. Поэтому покров не просто закрывает тело, а участвует в его опоре.

Членистые конечности — конечности, образованные несколькими подвижно соединёнными частями. Соединения позволяют им сгибаться и двигаться, а форма конечности зависит от выполняемой задачи. Одни конечности служат для ходьбы, другие могут помогать захватывать пищу.

Линька — периодическое сбрасывание старого наружного покрова и образование нового. Она необходима, потому что твёрдый покров не увеличивается вместе с телом и мешает ему расти. После линьки новый покров должен затвердеть, поэтому животное некоторое время остаётся менее защищённым.

Как это устроено

Тело членистоногого разделено на сегменты — повторяющиеся участки, которые могут отличаться строением и ролью. У некоторых животных сегменты объединяются в более крупные отделы, например в головогрудь или брюшко. Такое объединение помогает специализировать части тела: одни преимущественно воспринимают сигналы и захватывают пищу, другие участвуют в движении или несут органы. Поэтому тело может эффективно выполнять несколько задач одновременно.

Хитиновый покров защищает мягкие внутренние части от повреждений и служит опорой для тела. К его внутренней стороне прикрепляются мышцы, поэтому наружный скелет помогает передавать усилие при движении. Но прочная оболочка не растёт непрерывно вместе с животным: если бы она оставалась твёрдой и неизменной, увеличивающееся тело оказалось бы в тесных границах. Именно это свойство покрова связывает защиту с необходимостью линьки.

Во время линьки членистоногое сбрасывает старый покров, а под ним уже формируется новый. Некоторое время после этого тело может увеличиваться, пока новый наружный скелет не затвердеет. В этот период животное особенно уязвимо: мягкий покров хуже защищает его от повреждений и опасностей. Значит, линька помогает расти, но одновременно требует времени, чтобы восстановилась надёжная защита.

Членистые конечности могут изменяться в зависимости от их назначения. Подвижные сочленения дают возможность сгибать конечность, а различия её формы помогают ходить, плавать, удерживать или захватывать пищу. Эти изменения не отменяют общего признака: конечности по-прежнему состоят из соединённых частей. Так один и тот же план строения может служить основой для разных способов движения и добывания пищи.

Членистоногие обитают в разных средах и ведут разнообразный образ жизни. Чтобы передвигаться и добывать пищу в конкретных условиях, животным нужны подходящие конечности и особенности строения тела. Поэтому представители разных групп могут заметно различаться, хотя у них сохраняются общие признаки типа. Разнообразие строения — результат приспособления к разным условиям жизни, а не доказательство того, что животные не связаны между собой.

Общие признаки типа Членистоногие

Таблица помогает увидеть признаки, общие для членистоногих, и связать каждый признак с его ролью. Сравнивая конкретных животных, сначала ищите общий план строения, а затем отмечайте различия. Различные формы конечностей не отменяют того, что они членистые.

Разбор задач

Задача 1. У животного тело разделено на отделы, а конечности состоят из подвижно соединённых частей. Объясните, к какому типу признаков это относится. Нужно понять, описаны ли здесь случайные особенности одного животного или общие черты строения членистоногих.

1. Отметим разделение тела на отделы. Оно связано с сегментацией: сегменты тела могут объединяться в крупные участки.
2. Рассмотрим конечности: они образованы подвижно соединёнными частями, то есть являются членистыми.
3. Сопоставим оба наблюдения с общим планом строения членистоногих.

Ответ: это общие признаки типа Членистоногие — сегментированное тело с отделами и членистые конечности. Отделы тела и части конечностей — не одно и то же: первые образуют тело, вторые составляют конечности.

Задача 2. Объясните, почему животное с твёрдым наружным покровом не может расти непрерывно. Важно связать свойство покрова с изменением размеров тела. Сам факт наличия твёрдой оболочки ещё не объясняет, каким образом животное всё-таки растёт.

1. Наружный покров служит скелетом и сохраняет форму, но не увеличивается непрерывно вместе с телом.
2. По мере роста тела оболочка становится ограничением, поэтому животное периодически сбрасывает её.
3. После линьки образуется новый покров; пока он мягкий, тело может увеличиться, затем оболочка затвердевает.

Ответ: рост не может идти непрерывно, потому что старый твёрдый покров не растёт вместе с телом. Рост связан с линькой и образованием нового покрова.

Задача 3. У двух животных обнаружены сегментированное тело и членистые конечности, но конечности выполняют разные функции. Объясните, почему это не противоречит их принадлежности к одному типу. Сравнивая животных, нужно отличать общие признаки от особенностей, связанных с образом жизни.

1. Сначала проверим общие признаки: у обоих животных тело разделено на сегменты, а конечности состоят из подвижно соединённых частей.
2. Затем учтём, что форма конечности может изменяться в соответствии с задачей — например, передвижением или захватом пищи.
3. Сделаем вывод: функциональное различие не отменяет общего строения конечностей и тела.

Ответ: животные могут принадлежать к одному типу, даже если их конечности выполняют разные функции. Это видоизменения общего плана строения, связанные с образом жизни.

Типичные ошибки

Ошибка: считать хитиновый покров только оболочкой. Так думают, потому что покров находится снаружи и его защитная роль заметна сразу. Но он также служит наружным скелетом и поддерживает форму тела. Проверка: назовите обе его функции — защиту и опору.

Ошибка: путать членистые конечности с сегментами тела. Термины похожи, и и те и другие связаны с разделением на части. Однако сегменты образуют тело, а подвижно соединённые части входят в состав конечности. Проверка: спросите себя, описываете ли вы участок тела или ногу, усик либо другую конечность.

Ошибка: думать, что линька происходит только при повреждении покрова. Такое предположение возникает, если воспринимать сбрасывание оболочки как её ремонт. На самом деле линька необходима прежде всего потому, что покров не растёт вместе с животным. Проверка: объясните, что ограничивало бы рост без смены покрова.

Ошибка: считать, что у всех членистоногих одинаково устроены тело и конечности. Общие признаки иногда ошибочно принимают за требование полного сходства. Число отделов и функции конечностей различаются у представителей разных групп. Проверка: отделяйте признаки типа от особенностей конкретного животного.

Связь с другими темами

Для изучения членистоногих нужно знать, что такое животное, покровы тела и основные системы органов. Эти понятия помогают понять, как наружный скелет взаимодействует с мышцами и защищает тело. Тема станет основой для знакомства с ракообразными, паукообразными и насекомыми: у них можно сравнивать общий план строения и различия. Понятия наружного скелета и линьки пригодятся также при сравнении роста и приспособлений животных.

Что запомнить

• Членистоногие — животные с сегментированным телом и членистыми конечностями.
• Сегменты тела могут объединяться в отделы.
• Наружный хитиновый покров защищает тело и служит наружным скелетом.
• Твёрдый покров ограничивает непрерывный рост.
• Рост членистоногих связан с линькой.
• Конечности членистоногих могут видоизменяться и выполнять разные функции.