Почему членистоногих считают наиболее прогрессивной группой в мире беспозвоночных животных?
Тип Членистоногие – самая большая группа животных, населяющих нашу планету. По разным данным, он объединяет от 1,5 до З,5 млн видов насекомых (жуков, бабочек, комаров, мух, пчел, стрекоз, муравьев), раков, пауков и клещей. По видовому многообразию членистоногие намного превышают численность других типов животных, растений, грибов, бактерий.
Это обилие видов объясняется хорошо развитыми у членистоногих приспособлениями к всевозможным местообитаниям и разным источникам пищи.
Подробно мы познакомимся с особенностями строения, местами распространения и образом жизни некоторых представителей классов: Ракообразные, Наукообразные и Насекомые. Каждый класс включает несколько отрядов (см. схему классификации типа членистоногих).
Особенным разнообразием отличается класс насекомых, который составляет более 90% всех известных видов членистоногих. Чем же объясняется такое видовое многообразие?
Практически нет таких мест на Земле, где нежили бы членистоногие. Они встречаются не только в наземно-воздушной среде, но и во всех морях и океанах, как в толще воды, так и на дне, и даже в грунте, на различной глубине. Их можно встретить во всевозможных пресных водоемах, пересыхающих лужах. Найдены членистоногие и в ледяной Арктике, и в горячих источниках.
Преобладающее количество видов членистоногих приспособилось к жизни на суше. Верхний слой почвы обильно заселен членистоногими. Многие виды являются паразитами растений и животных.
Между собой членистоногие различаются по ряду признаков, но в то же время у них есть много общего, что дает возможность объединить их в один тип.
Каковы особенности внешнего строения членистоногих?
Членистоногие – двусторонне-симметричные животные. Они имеют сегментированное тело и членистые конечности. Отсюда название «членистоногие». Снаружи тело покрыто плотной твердой кутикулой. Она состоит в основном из органического вещества (хитина) и образует панцирь. Он защищает тело и выполняет функцию наружного скелета: изнутри к нему прикрепляются мышцы.
В теле большинства членистоногих можно различить три отдела. Первый (передний) отдел – голова. На ней находятся основные органы чувств, необходимые для ориентировки в пространстве (глаза, усики), а также роговые органы. Второй отдел – грудь. На ней расположены ноги, а у насекомых и крылья. Третий (задний) отдел тела – брюшко.
У паукообразных и десятиногих раков голова и грудь срослись и образовали головогрудь. У клещей между отделами тела нет границ.
Членистоногие передвигаются с помощью членистых конечностей (ног) и крыльев (насекомые). Они приводятся в движение благодаря сокращениям мышц.
У представителей разных классов число пар ходильных ног неодинаково. Насекомые имеют три пары ног, паукообразные – четыре, ракообразные – пять пар и более.
Каковы особенности внутреннего строения членистоногих?
У большинства наземных членистоногих развились особые дыхательные органы – трахеи. Это тонкие ветвящиеся трубочки, которые открываются наружу маленьким входным отверстием на поверхности тела. У пауков и скорпионов органами дыхания являются легочные мешки. Водные ракообразные дышат жабрами.
Кислород от органов дыхания ко всем органам доставляется кровеносной системой. У членистоногих она представлена продолговатым пульсирующим сосудом – сердцем, от которого отходят разветвляющиеся сосуды. Их концы открываются в полость тела, поэтому кровеносная система членистоногих незамкнутая. Кровь представляет собой бесцветную или зеленоватую жидкость.
Вредные продукты жизнедеятельности у водных членистоногих выводятся непосредственно во внешнюю среду через отверстия выделительных органов. У наземных членистоногих (паукообразных, насекомых) выдели- тельные трубочки открываются в заднюю кишку.
Многообразны типы питания и характер пищи членистоногих, от которых зависит строение их роговых органов и пищеварительной системы.
Одни членистоногие поедают мелких животных или разлагающиеся остатки их тел, другие питаются растениями, третьи сосут кровь животных и человека. Множество насекомых и клещей питаются живыми растительными тканями. Приспособленность к растительной пище во многом определила широкое распространение этих животных.
Нервная система членистоногих состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки.
Для членистоногих характерно сложное поведение. Они ориентируются в пространстве с помощью органов чувств. У одних есть сложные фасеточные глаза, у других – простые глазки, у третьих – и те и другие. Фасеточный глаз состоит из множества маленьких «глазков» и дает мозаичное изображение, складывающееся из большого числа отдельных точек.
У ряда членистоногих хороший слух. Они воспринимают звуковые сигналы тонкими слуховыми волосками, расположенными на поверхности тела и конечностях.
Для членистоногих характерна удивительная способность воспринимать запахи – растворенные в воде или присутствующие в воздухе особые вещества, иногда находящиеся от животного на большом расстоянии.
Всем членистоногим присуще осязание. Осязательную функцию выполняют усики и многочисленные волоски на поверхности тела.
Поведение членистоногих основано на инстинктивных действиях. Инстинкт – это сложная цепь наследственно закрепленных (врожденных) рефлексов – ответов на воздействия внешней среды. Примерами инстинктивного поведения у многих членистоногих являются забота о потомстве, отпугивание врагов, охрана своего гнезда. Инстинктивное поведение особенно ярко проявляется у пчел, муравьев, пауков. Инстинкты выработались у животных в процессе эволюции. Они передаются по наследству из поколения в поколение.
Каковы особенности роста и развития членистоногих?
Наружный панцирь членистоногих не растягивается. Поэтому их рост сопровождается линьками. Когда панцирь становится тесным, он лопается и сбрасывается – животное линяет. И только в короткий период, пока новый панцирь не затвердеет, животное может расти.
Во время сбрасывания старых покровов членистоногие беззащитны и малоподвижны. Они стараются где-либо укрыться. Благодаря линьке появляется возможность изменения формы и увеличения размеров тела животного. Раки линяют в течение всей жизни. Насекомые – только в личиночном состоянии. Размеры взрослых насекомых постоянны.
Размножаются членистоногие половым путем, преимущественно с оплодотворением, но иногда и без оплодотворения. Большинство видов раздельнополые, но некоторые виды, ведущие неподвижный (например, усоногие ракообразные) или паразитический (например, равноногие ракообразные) образ жизни, – гермафродиты.
Оплодотворение у членистоногих бывает наружным или внутренним. При наружном оплодотворении самка откладывает яйца в воду, а самец туда же выводит семенную жидкость. У членистоногих, обитающих на поверхности суши, оплодотворение внутреннее: самцы вводят семенную жидкость непосредственно в половые отверстия самок. Оплодотворение происходит внутри материнского организма в защищенных от высыхания условиях.
Развитие многих членистоногих сопровождается сложными превращениями. Из яйца выходит непохожая на взрослую особь личинка. Она активно питается и затем превращается в куколку. Из куколки появляется взрослая особь. Такой цикл развития называют полным превращением.
В тех случаях, когда из яиц выходят личинки – молодые особи, похожие на взрослых, но с недоразвитием некоторых органов, превращение называют неполным. Более подробно вы узнаете об этом при изучении класса насекомых.
Членистоногие – древние животные. В осадочных породах, которым более 500 млрд лет, встречаются трилобиты – вымершие морские животные с явно выраженными признаками членистоногих.
Ископаемые ракообразные известны с кембрийского периода (около 450 млн лет назад). Многочисленные насекомые появились более 340 млн лет назад. Почти полное отсутствие конкуренции привело к возникновению большого разнообразия этих животных и позволило им приспособиться к обитанию во всех средах жизни.
Практическая работа. Изучение внешнего строения членистоногих
Используя коллекции раков, пауков, жуков и бабочек, изучите особенности их внешнего строения.
Вопросы и задания
- Выпишите из текста параграфа научные термины, обозначающие новые понятия, и найдите их определения в учебнике, энциклопедическом словаре, Интернете.
- Чем обусловлено многообразие видов членистоногих?
- Проанализируйте текст параграфа и объясните, чем членистоногие отличаются от ранее изученных многоклеточных животных?
- Каковы особенности поведения членистоногих?
- Проанализируйте текст параграфа и объясните, в чем различия в развитии членистоногих с полным и неполным превращением.
