Тип Членистоногие

Исходный уровень знаний:

полость тела, кутикула, хитин, сегментированное тело, незамкнутая кровеносная система, зоб, жабры, нервная цепочка, личинка,прямое развитие, половой диморфизм.

План ответа:

Общая характеристика Членистоногих

Характеристика Ракообразных на примере речного рака

Характеристика Паукообразных на примере паука-крестовика

Характеристика Насекомых на примере майского жука

Общая характеристика Кишечнополостных

Членистоногие животные занимают первое место на Земле по числу видов — их более 1 млн., больше, чем во всех остальных типах вместе взятых. На долю их видов приходится около 95%.

Разнообразны среды обитания членистоногих: почва, вода, поверхность земли, растительные, животные организмы и человек.

Характерные признаки Кишечнополостных

Внешнее строение. Членистоногие — двусторонне-симметричные первичноротые животные. Тело сегментировано. Сегменты объединены в отделы. Имеют членистые конечности, расположенные на каждом сегменте. Снаружи животные покрыты хитинизированной кутикулой. Мышцы образованы поперечно-полосатой мускулатурой.

Полость тела — смешанная, образованная первичной и вторичной полостями.

Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. Появляются различные типы ротовых аппаратов, усложняются пищеварительные железы.

Кровеносная система незамкнутая. Имеется сердце. Кровь из сосудов попадает в полость тела, смешивается с полостной жидкостью и поэтому называется гемолимфа.

Органы дыхания разнообразны. В соответствии со средой обитания они представлены жабрами, легочными мешками и (или) трахеями.

Органы выделения представлены антеннальными железами, коксальными железами и мальпигиевыми сосудами.

Нервная система представлена головным мозгом, расположенным над глоткой, и брюшной нервной цепочкой. Брюшная нервная цепочка усложняется за счет слияния нервных узлов в головном, грудном и брюшном отделах. Органы чувств хорошо развиты: сложные или простые глаза, органы обоняния, вкуса, слуха, и равновесия.

Размножение. Членистоногие — раздельнополые животные, многие – с выраженным половым диморфизмом. Развитие как прямое, так и с метаморфозом, полным или неполным.

Многообразие: Подразделяются на подтипы: Жабродышащие, Хелицеровые и Трахейные

Характеристика Ракообразных на примере речного рака

Насчитывается 30 — 35 тыс. видов ракообразных, ведущих водный образ жизни. Только некоторые виды, такие как мокрицы и сухопутные крабы, способны жить на суше. Размеры тела от долей миллиметра до 3 м. Это самая древняя группа среди членистоногих.

Отличительными особенностями класса является дыхание с помощью жабр.

На головном отделе находятся две пары усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции.

Рассмотрим особенности строения класса на примере речного рака. Речные раки водятся в реках, озерах с илистым дном и крутыми берегами. Всеядны, с наступлением темноты раки выходят добывать себе пищу.

Наружный скелет мешает росту животного, поэтому у него периодически происходит линька.

Тело состоит из головогруди и брюшка. На головогруди расположены:

две пары усиков: короткие (обоняние) и длинные (органы осязания);

три пары челюстей;

три пары ногочелюстей;

пять пар ходильных ног (первые три пары несут клешни)

Членистое подвижное брюшко состоит из шести сегментов и анальной лопасти. На сегментах находится по паре конечностей. У самки к ним прикрепляются яйца и молодь.

Хвоста у рака нет.

Пищеварительная система состоит из переднего, среднего и заднего отделов кишечника. Желудок разделен на две части: жевательный и цедильный. В жевательном отделе происходит механическое измельчение пищи с помощью хитиновых «зубов», а в цедильном пищевая кашица процеживается и поступает в среднюю кишку.

В нее открывается проток пищеварительной железы. Длинная задняя кишка заканчивается анальным отверстием на анальной лопасти.

Органы дыхания представлены жабрами - тонкостенными выростами грудных конечностей. Расположены они по бокам груди, прикрываемой головогрудным панцирем. У мелких ракообразных жабры отсутствуют.

Выделительная система представлена парой зеленых желез. Мочевые пузыри открываются наружу у основания антенн выделительными порами.

Кровеносная система незамкнутая, состоит из сердца в виде пятиугольного мешочка, расположенного на спинной стороне головогруди, и отходящих от него нескольких крупных кровеносных сосудов. Из них гемолимфа изливается в полость тела, просачивается между органами и поступает к жабрам.

Нервная система состоит из головного мозга, окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки.

У большинства десятиногих раков в основании антеннул есть органы равновесия, внутри которых имеются песчинки.

Глаза у рака сложные, фасеточные. Каждый глаз состоит из множества мелких глазков, у речного рака их более трех тысяч. Каждый глазок воспринимает часть предмета, а из их суммы складывается общая картина (мозаичное зрение).

В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выходят рачата, которые еще долго находятся под защитой матери, прячась на ее брюшке с нижней стороны.

Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, взрослые линяют лишь раз в году.

Бесчисленное множество микроскопических ракообразных, населяющих морские и пресные воды, служат пищей для многих видов рыб, китообразных и др. Некоторые виды циклопов — промежуточные хозяева ленточных червей (лентеца широкого), некоторые ракообразные ведут паразитический образ жизни (карповая вошь)

Многие ракообразные являются крупными промысловыми видами, например: омары, крабы, лангусты, креветки, речные раки. Морские ракообразные средних размеров используются человеком для приготовления различных блюд.

Филогения. Ракообразные – древняя группа членистоногих, появившихся в Протерозойскую эру. Трилобиты - вымершие морские членистоногие, в строении тела которых проявляются черты сходства с родственным типом кольчатых червей.

Характеристика Паукообразных на примере паука-крестовика

Типичным представителем класса является паук-крестовик. Самка крупнее самца, у нее крупное округлое брюшко с характерным рисунком в виде светлого крестика на темном фоне.

Тело состоит из двух отделов — головогруди и брюшка. Усики отсутствуют, на передней части головогруди восемь простых глаз.

На головогруди имеются челюсти (хелицеры), ногощупальца (педипальпы) и четыре пары ходильных ног.

В основании хелицер находятся ядовитые железы, протоки которых открываются на остриях коготков. Хелицерами пауки прокалывают покровы жертв и вводят в ранку яд.

На брюшке конечности отсутствуют, есть три пары паутинных бородавок.

В полости брюшка находится около 1000 паутинных желез, которые вырабатывают различные типы паутины — сухую, влажную, клейкую и др. Разные типы паутины выполняют различные функции, одна — для ловли добычи, другая — для построения жилища, третья используется при образовании кокона. На паутинках молодые пауки расселяются.

Пищеварительная система представлена передней, средней и задней кишкой. Паук прокалывает жертву хелицерами, вводит слюну с ферментами, а затем всасывает жидкую пищу. Пищеварение внеполостное (=внеорганизменное) Имеется печень.

Органы дыхания. Легочные мешки и (или) трахеи. У некоторых мелких паукообразных дыхание осуществляется через тонкие покровы тела. Легочные мешки — более древние образования. Трахеи возникли позже , как органы, более приспособленные к воздушному дыханию.

Кровеносная система. У пауков сердце находится на спинной стороне брюшка.

Выделительная система у паукообразных представлена мальпигиевыми сосудами, которые открываются в кишечник или почками.

Нервная система образована головным мозгом и брюшной нервной цепочкой. У пауков головогрудные нервные ганглии сливаются. У клещей нет четкого разграничения между головным мозгом и головогрудным ганглием, нервная система образует около пищевода сплошное кольцо.

Органы зрения представлены простыми глазками. У пауков чаще всего 8 глаз. Имеются органы химического чувства, органы осязания (чувствительные волоски).

Размножение. Спаривание крестовиков происходит в конце лета. Сразу после спаривания паук поспешно удаляется, так как поведение паучихи резко меняется, нерасторопные самцы нередко становятся их добычей. Осенью самка делает кокон, в который откладывает несколько сотен яиц. Кокон она прячет в защищенное место, а сама погибает. Весной молодые паучки начинают самостоятельную жизнь.

Многобразие. К Паукообразным относятся скорпионы, фаланги, пауки, клещи. Некоторые клещи являются переносчиками тяжелых заболеваний, Зудневые клещи прогрызают в коже ходы, загрязняют их, вызывая заболевание чесотку.

Характеристика Насекомых

Более 1 млн. видов животных, для которых характерно расчленение тела на три отдела: голову, грудь и брюшко.

На голове насекомых имеются:

сложные (фасеточные) глаза, у некоторых имеются и простые глаза;

1 пара усиков (органы обоняния),;

ротовой аппарат - связи с типом питания, ротовые аппараты могут быть различных типов

На груди:

две пары крыльев;

три пары конечностей различного типа

На брюшке:

дыхальца (отверстия дыхательной системы;

у некоторых яйцеклад, жало.

Виды ротовых аппаратов:

грызущего типа — жуки, прямокрылые, тараканы и др. — наиболее древний, исходный тип ротовых аппаратов;

лижуще-грызущий – ротовой аппарат у пчел;

лижущий ротовой аппарат у мух.

сосущие ротовые аппараты у бабочек;

колюще-сосущие ротовые аппараты у клопов, комаров;

Конечности членистые, образующие с помощью суставов систему рычагов. В связи с образом жизни ноги бывают плавательными, собирательными, хватательными, прыгательными, копательными и другими.

Крылья являются складками кутикулы, между верхним и нижним слоем находится щель, в которой проходят жилки с трахеями и нервами. Крылья могут быть жесткими (у жуков), чешуйчатыми (у бабочек), редуцироваться (одна пара у мух, две пары у вшей и блох)

Пищеварительная система начинается ротовым аппаратом и ротовой полостью, в которую открываются протоки слюнных желез. Передняя кишка включает глотку, пищевод, у некоторых видов насекомых имеется расширение — зоб. У видов, питающихся твердой пищей, за зобом находится жевательный желудок, в котором находятся хитиновые складки — зубцы, способствующие перетиранию пищи. Задняя кишка заканчивается анальным отверстием.

На границе между средней и задней кишкой просвет кишечника открываются многочисленные слепо замкнутые мальпигиевы сосуды (в количестве до 200 и более). Они поглощают из гемолимфы продукты распада.

Дыхательная система насекомых начинается отверстиями — дыхальцами, груди и на каждом членике брюшка. Воздух через них попадает в хорошо развитую систему трахей. Трахеи пронизывают все тело насекомого, доставляя кислород непосредственно к каждой клетке.

Сердце находится на спинной стороне брюшка и представляет собой трубку. К сердцу подходят мышцы, обеспечивающие его сокращение. Гемолимфа бесцветна, она не выполняет функции транспортировки газов. Основная ее функция — транспорт питательных веществ ко всем органам и продуктов обмена к органам выделения.

Нервная система насекомых состоит из головного ганглия, подглоточного ганглия и сегментарных ганглиев брюшной нервной цепочки и нервов, отходящих от них к органам чувств.

Органы чувств. Насекомые имеют сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза состоят из омматидиев. Зрение у некоторых насекомых цветное, цветовосприятие сдвинуто в сторону коротковолновых лучей: они видят ультрафиолетовую часть спектра. Зрение мозаичное. Роль простых глазков до конца не изучена, но доказано, что они воспринимают поляризованный свет.

Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха могут располагаться на голенях передних ног, у основания крыльев. Органы обоняния расположены в основном на антеннах, которые наиболее развиты у самцов. Органы вкуса располагаются не только в ротовой полости, но и на других органах, например на ножках — у бабочек, пчел, мух, и даже на усиках — у пчел, муравьев. Многие насекомые воспринимают магнитные поля и их изменение, но где находятся органы, воспринимающие эти поля, пока неизвестно.

Размножение. Насекомые раздельнополы. У многих половой диморфизм. У самцов в брюшке имеются семенники, от которых отходят семяпроводы, заканчивающиеся непарным семяизвергательным каналом. У самок имеются два яичника, они открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в непарное влагалище.

При спаривании семя самца вводится в семяприемник. У некоторых видов сперматозоиды в семяприемнике сохраняются живыми несколько лет. У пчелиной матки, например, брачный полет бывает раз в жизни, а живет и откладывает яйца она 4-5 лет.

У насекомых известны случаи партеногенетического размножения (без оплодотворения). Самки тлей в течение всего лета откладывают неоплодотворенные яйца, из которых развиваются самки, только осенью из личинок образуются как самцы, так и самцы, происходит спаривание, и зимуют оплодотворенные яйца. Из партеногенетических яиц общественных перепончатокрылых образуются самцы.

Развитие насекомых делится на два периода — эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода молодого животного из яйца. Постэмбриональное развитие происходит с метаморфозом, по его характеру они делятся на насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением.

К насекомым с полным превращением относятся насекомые, у которых личинка отличается от взрослой особи, есть стадия куколки, во время которой происходит глобальная перестройка организма (метаморфоз).

К насекомым с полным превращением относятся, например, отряды: Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые и др.

Отряд Жесткокрылые. Первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущего типа. У майского жука развитие личинки продолжается под землей несколько лет. Первый год личинка питается перегноем, второй — корнями трав, третий — корнями кустарников и деревьев, чем приносят большой вред молодым древесным насаждениям. На четвертый год в конце весны личинка превращается в куколку и осенью из куколки выходит молодой жук. На поверхность почвы жук выходит весной пятого года.

Личинки жуков-короедов, усачей, приносят большой вред лесу и саду, повреждая древесину деревьев, колорадский жук является опасным вредителем картофеля, листьями которого питаются и личинки, и взрослые жуки.

Отряд Чешуекрылые.

У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, крылья покрыты чешуйками, которые образуют причудливые рисунки. Личинки бабочек — гусеницы — имеют червеобразную форму, ротовой аппарат грызущего типа.

Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Питаясь листьями, они приносят огромный вред растениям. (боярышница, капустница и др)

Посещая цветки, чешуекрылые играют существенную роль в опылении. Тутовый шелкопряд (непарный) используется человеком для получения натурального шелка. В настоящее время тутовый шелкопряд – полностью одомашенное насекомое в дикой природе не встречается.

Отряд Перепончатокрылые

Крылья перепончатые, две пары, вторая пара меньше, чем первая, при полете сцеплены в единую летательную поверхность при помощи крючков. На голове имеется пара сложных фасеточных глаз и три простых глазка.

Среди них есть и вредители (пилильщики, рогохвосты, орехотворки), и полезные для человека виды. Домашние пчелы являются поставщиками меда, воска, прополиса; шмели — прекрасные опылители, муравьи уничтожают огромное количество вредных насекомых.

Наездники откладывают свои яйца в яйца других насекомых, в их личинки. Вышедшие из них личинки поедают свою жертву, снижая численность вредных для человека насекомых. Сдерживание вредной деятельности с помощью использования естественных врагов относятся к биологическим способам борьбы.

Отряд Двукрылые. Наиболее высокоорганизованные насекомые, с одной парой крыльев, вторая пара редуцируется. Ротовые аппараты колюще-сосущие или лижущие.

Велико отрицательное значение двукрылых: они являются переносчиками яиц гельминтов, а также возбудителей серьезных кишечных инфекций и заболеваний: муха цеце — переносчик возбудителя сонной болезни, слепни — сибирской язвы, малярийный комар — малярии.

Большой вред животноводству приносят оводы. Эти крупные мухи откладывают свои яйца в кожу или слизистые оболочки скота. Личинки развиваются , принося своим хозяевам большие мучения.

У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует, из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое, но крылья и половые железы недоразвиты. Личинки несколько раз линяют, и после последней линьки появляются крылатые взрослые насекомые.

К насекомым с неполным превращением относятся, например, отряды: Таракановые, Стрекозы, Прямокрылые, Клопы и другие.

Отряд Прямокрылые. Из этого отряда наиболее известны насекомые из семейств Кузнечики, Сверчки, Медведки и Саранчовые. Ноги прыгательного или копательного типа, грызущий ротовой аппарат.

Большой вред сельскому хозяйству приносят некоторые виды саранчи, уничтожая посевы на сотнях гектаров. Ощутимый вред приносят медведки, часто повреждающие подземные органы растений.

Новые понятия и термины: внешний скелет, антенны, антеннулы, головогрудь, фасеточные глаза, хелицеры, педипальпы, ротовой аппарат, внеорганизменное пищеварение, мальпигиевые сосуды, паутинные бородавки, трахеи, метаморфоз (полный, неполный),

Вопросы на закрепление

• Какие признаки Членистоногих позволили им занять господствующее положение на Земле среди беспозвоночных животных?

• Установите последовательность, в которой возникли перечисленные классы животных: многощетинковые, насекомые, ракообразные, саркодовые, двустворчатые моллюски, ресничные черви

• Одинаковыми или разными генотипами обладают яйцо, гусеница, куколка и взрослое насекомое бабочки лимонницы? Ответ объясните.

• Какую роль может играть паутина в жизни различных беспозвоночных животных?

• Кто является возбудителем заболеваний: малярия, энцефалит, чесотка? Пути их распространения.

• Наземно-воздушную среду жизни освоили как позвоночные, так и беспозвоночные животные. Назовите сходные черты их приспособленности к жизни на суше. В чем выражаются отличия?