Зоология / Общая зоология / Дольник В.Р., Козлов М.А. Зоология. Беспозвогочные

230 Тип Членистоногие

функций головы и груди (туловища). Это животное можно было бы назвать очень примитивным раком, но раки отлича­ ются от него делением туловища на грудь и брюшко, причем грудь у раков прикрыта сверху и с боков складкой покровов заднего края головы — карапаксом.

Раки от трилобитов отличаются планктонной личинкой, ко­ торая выходит из яйца очень слабо развитой, похожей на трохофору. У нее развиты только две пары усиков и мандибулы, затем идет приращение последующих сегментов и их конечнос­ тей. Начало развития личинки с двух сегментов после акрона, а не с 4, как у трилобитов и трахейных, связано с переходом к планктонному существованию. Подвижная планктонная личинка ракообразных (в отличие от донной малоподвижной личинки трилобитов), несмотря на свою уязвимость при нападении хищ­ ников, давала преимущество при расселении в новые пригодные для жизни места.

Ракообразные — чрезвычайно разнообразные водные живот­ ные. Они прошли очень большой путь эволюционных преобра­ зований в водной среде, заселив прямо-таки все мыслимые местообитания вплоть до влаги между песчинками на побере­ жьях и до подземных вод. Они в ограниченных пределах выбра­ лись даже на сушу — самая успешная попытка принадлежит мокрицам.

Не менее 400 млн. лет назад от общего ствола с при­ митивными ракообразными отделилась ветвь, перешедшая к жизни на суше. Эти животные — общие предки много­ ножек и насекомых — приобрели трахейное дыхание, ут­ ратив жабры.

Ранние этапы эволюции трахейных изучены еще очень пло­ хо. Отсутствие связи трахей с предшествовавшими им жабрами, как это проявляется у хелицеровых, говорит о том, что скорее всего вышедшие на сушу предки трахейных перешли сначала на кожное дыхание во влажной среде и лишь затем выработали трахеи. Трахейные вышли на сушу еще до заселения ее расте­ ниями, они освоили гниющие береговые выбросы водной расти­ тельности. Необходимость передвигаться по тесным скважинам в выбросах, чтобы избежать иссушающего действия воздуха и бо­ лее активный подвижный образ жизни сделали ненужным уд­ воение числа усиков и их вторая пара редуцировалась — сло­ жился характерный тип трахейного животного с одной парой усиков и ногами без жабр. Развитие происходило с нарастанием числа сегментов по мере роста и начиналось с вылупления из яйца шестиногой личинки, на новых сегментах ноги сначала

232 Тип Членистоногие

появлялись в виде зачатков, затем со следующими линьками приобретали полное развитие. В некоторых группах трахейных нарастание ног на вновь добавляющихся сегментах затормози­ лось и прекратилось, и таким образом появились взрослые шес­ тиногие с телом, разделенным на грудной отдел с ногами и брюшной — без ног. Уменьшение числа ног облегчает быстрое передвижение (длинные многоножки ползают медленно). Боль­ шинство многоножек питается мертвой мягкой растительной пищей и ротовые конечности у них развиты слабо. Некоторые многоножки впоследствии перешли к хищничеству, которое по­ требовало усиление ротового аппарата и особенно хватательной функции. У хищных многоножек (класс губоногих) не произошло существенного усиления исходных ротовых органов, а функцию схватывания и обездвиживания жертвы взяли на себя ноги пер­ вого туловищного сегмента, превратившиеся в крючки с ядо­ витыми железами. Изменилось и индивидуальное развитие. В связи с повышением активности личинки у губоногих рожда­ ются сразу многоногими, иногда даже сразу с окончательным числом сегментов. Три других класса многоножек сохраняют исходный тип питания мертвыми растительными остатками или отчасти переходят и к живой растительной пище. Среди нехищ­ ных многоножек выделяются два класса — пауроподы и двупар­ ноногие, у которых произошло попарное слияние сегментов со спинной стороны, но сохранилось прежнее число ног — на каж­ дом вторичном сегменте по две пары ног.

Особую группу составляют шестиногие многоножки (рис. 85), которых долгое время считали, а кое-кто и сейчас считает настоящими насекомыми.

Их насчитывается 3 класса, из которых наиболее многочис­ ленны и известны ногохвостки. Ротовые органы в этих трех группах приспособлены к поеданию только сравнительно мягкой пищи, они погружены в глубь головы и этой особенностью они резко отличаются от настоящих насекомых и сходны с настоя­ щими многоножками.

Самые примитивные первичнобескрылые настоящие на­ секомые — щетинохвостки (рис. 85).

Они сохранили сравнительно крепкие и хорошо развитые ротовые придатки, хотя также питаются мертвой расти­ тельной пищей, но более грубой и жесткой. У щетинохвосток из частей недоразвитых брюшных ножек 8 —9 сегментов брюш­ ка формируется яйцеклад, характерный и для крылатых на­ секомых.

Величайшим событием в истории жизни на Земле было приобретение насекомыми способности к полету.

Произошло это 300—320 миллионов лет назад, когда насе­ комые вроде щетинохвосток заселили кроны деревьев. Предпо­ сылкой к полету стали прыжки с ветки на ветку или вниз во спасение от нападающих хищников. При этом преимущество получали те формы, у которых была выше способность к пла­ нированию. Для этого служили боковые складки — лопасти сег­ ментов, особенно грудных. Такие складки были уже у трилобитов и они первоначально служили защитой от механических повреж­ дений нежных частей тела и защитой от нападения сверху. У насекомых особое развитие получили лопасти среднего и зад­ него сегментов груди. Когда они стали длиннее, их положение стало зависеть от гибких движений грудных сегментов при работе ног — при напряжении мышц, соединяющих спинку сегмента с основаниями ног, лопасти приподнимались. Это открыло воз­ можность управлять планированием, а затем складывать лопасти вдоль тела и взмахивать ими. Для активного опускания крыльев послужили продольные мышцы, выгибающие вверх спинные участки. Складывание крыльев сделало возможным их значи­ тельное удлинение и превратило их в конце концов в орган активного полета. Так для насекомых открылись огромные эво­ люционные возможности.

Вкаких родственных отношениях находятся членистоногие

сдругими животными показано на рис. 106.

234 Послесловие

Послесловие

Это новый школьный учебник зоологии. Он, в отличие от действующего ныне учебника, многоуровневый, что позволяет учителю самому решать, в каком объеме прорабатывать каждую тему — кратком или более пол­ ном, какой объем выделить для самостоятельной подготовки и какой объем оставить для ознакомительного прочтения. По учебнику можно изучить предмет в сжатой форме (и тогда объем этой части учебника меньше ныне действующего), можно — в объеме, требуемом ныне дей­ ствующей программой средней школы, а можно — и значительно более глубоко.

Маневрирование обеспечивается тем, что текст разбит на блоки, со­ стоящие из основного текста, выделенного крупным шрифтом, справочного текста, набранного курсивом и материалом для дополнительного чтения или изучения, набранных мелким шрифтом.

Учебник переходный в том смысле, что в нем сознательно сохранен «скелет», кусочки текста и некоторые иллюстрации ныне действующего учебника (они могут быть постепенно устранены при последующих пере­ изданиях). Учитель без труда увидит, что осталось по-старому, что дано по-новому, что новое целиком.

Помимо приведения базовых сведений в соответствие с современными научными знаниями, учебник от начала до конца проводит экологический подход к изучаемому материалу (включая и взаимоотношения человека с животными), знакомит с царством животных в его биологическом раз­ нообразии и вводит сведения об этологии животных. Последние даются в движении, питании, размножении, социальных взаимодействиях. Эволюци­ онный подход пронизывает весь учебник. Как справочный материал при­ ведена классификация животных, происхождение и история групп. Словом, учебник отражает зоологию такой, какова она сегодня.

Авторы стремились вернуть зоологии ее естественную привлекатель­ ность и занимательность, сделать из курса зоологии не экскурсию по неподвижным музейным экспонатам, но научным путешествием в природу или хотя бы в зоопарк и океанарий.

Нет никакой, ни научной, ни педагогической необходимости преподавать зоологию примитивно и скучно. Зоология такая же естественная наука, как физика или химия, но много менее отвлеченная. Ее объекты сами по себе прекрасны и забавны, их можно любить, ими можно восхищаться, о них можно рассказывать увлекательные истории и анекдоты. И от этого научная сторона предмета только выиграет. В этом отношении зоология сродни искусству и истории. В слиянии чувственного, эмоционального вос­ приятия природы с ее аналитическим изучением и должна состоять особая роль ботаники и зоологии в развитии, образовании и воспитании школьника.

Как пользоваться учебником учителю

Построение учебника открывает вам простор для творчества и манев­ рирования. Подразделение авторами блоков текста на три категории в определенной мере субъективно. Вы можете на основе своих взглядов и вкусов перевести часть блоков из одной категории в другую. Комбинируя блоки, вы можете по любой теме дать углубленный урок, или задать части учеников в порядке самоподготовки сделать расширенные ответы, доклады и т. п. С другой стороны, какие-то темы вы можете пройти ускоренно, по минимуму информации, причем как со всем классом (если приходится нагонять после болезни и иных помех), так и с отдельным

учеником (по той же причине). Вы можете в пределах одного класса одним ученикам составить программу — минимум по зоологии, а другим, более интересующимся или подготовленным — программы с разным уров­ нем углубления в предмет (или отдельные его разделы). Наконец, вы можете в широком диапазоне использовать самоподготовку учащихся, так как учебник содержит по каждой теме достаточно дополнительных све­ дений, чтобы не пользоваться иной литературой. Дополнительные тексты удобны для занятий вне программы, в кружке, на экскурсии и т. п. Иными словами, учебник позволяет обсуждать, спорить, рассуждать, привлекать сведения из других дисциплин, в том числе и гуманитарных (истории, искусства). Учебник формально разбит на параграфы в соответствии с действующей программой. Но в зависимости от своих возможностей и вкусов вы можете распределить его по урокам иначе.

О языке. В учебнике сознательно чередуются блоки, изложенные строгим языком, с блоками, написанными популярным языком и текстами, написанными живым языком. Это все формы научного языка зоологии, их уместное чередование делает предмет доступнее и увлекательнее. Очень хорошо, если ученик научится излагать один и тот же материал по-разному. Обязательно поясняйте корни латино-греческих терминов.

Об иллюстрациях. В учебнике много иллюстраций, причем в боль­ шинстве их животные представлены в действии, движении, позах. Роль изображений в зоологии очень велика. Научите учеников видеть в рисунке всю содержащуюся в нем информацию. Пусть они всегда идут от зри­ тельного образа к слову. В зоологии знания без образа — схоластика. Одна из особых функций зоологии в школе — развить у ребенка умение видеть, подмечать, узнавать, помнить сложные зрительные образы (и как предел — уметь нарисовать их самому). Если ребенок может правильно нарисовать ноги лошади или лягушки, он получил от зоологии больше, чем если этого сделать не может, но бойко перечисляет кости конечностей.

Об анатомии. Действующий ныне учебник перегружен анатомией; в педвузах ей тоже отводится обширное место. В то же время в большинстве современных учебников других стран анатомия переведена в справочную часть. И недаром: ее невозможно запомнить, не зубря, а без постоянного повторения она забывается. В настоящем учебнике анатомия сокращена лишь слегка (как дань традиции), но зато переведена в значительной мере в справочную часть. Наш совет: если вы сами любите анатомию и вам удается ее легко преподать — учите своих учеников анатомии. Если же анатомия — ваше слабое место — сократите ее до минимума, отмечен­ ного обязательной частью учебника.

Об этологии. Наука о естественном поведении животных в нашей стране не входила в школьные учебники и не преподавалась в педвузах. А это — важнейшая ветвь зоологии второй половины XX века, одно из самых больших ее достижений. Дальше так продолжаться не может. В учебнике этология вводится постепенно и в очень простой форме. Мы советуем прочесть соответствующие разделы учебника загодя, составить свое понимание этологии и дальше давать ее в объеме, приводимом в соответствующих местах. Скорее всего для вас не составит особого труда понять, что такое этология и рассказать кое-что из написанного в учебнике ученикам. Поведение животных дети воспринимают очень легко и благо­ дарно (а рефлексологию — с трудом и отвращением).

В поиске наилучшего варианта изложения материала авторы прошту­ дировали отечественные старые учебники для гимназий и реальных училищ, школьные учебники ряда стран и университетские учебники. Отечественная модель учебника развивалась под большим влиянием германского стиля подачи материала — довольно сухого, педантичного, сильно загруженного справочными сведениями и рассчитанного на обязательное изучение всеми

236 Послесловие

в одном и том же объеме. В то же время ныне получает все большее признание англо-американская модель — более легкая, популярная и рас­ считанная на индивидуальный подход и выборочное изучение материала. В настоящем учебнике в основном сохраняется отечественная традиция, но частично используются преимущества англо-американского стиля. Учи­ тель в зависимости от своих склонностей может этот элемент «свободы действий» развить или пригасить.

При отборе материала по каждой группе животных авторы вволю пользовались высокими научными познаниями лучших отечественных зо­ ологов по каждой группе животных. Это дбн, проф. М. В. Крылов — простейшие; дбн, проф. Ю . В. Мамкаев — плоские черви; дбн С. Я. Цалолихин — первичнополостные черви; дбн, проф. Я. И. Старобогатов — моллюски, ракообразные, эволюция и палеонтология безпозвоночных; ака­ демик О . А. Скарлато — моллюски; дбн, проф. А. Ф. Емельянов — насе­ комые; чл.-корр. А. П. Андрияшев — рыбы; чл.-корр. И. С. Даревский —

экология (все Зоологический институт Российской академии наук). Помимо прямой помощи, нас подстегивала влюбленность каждого специалиста в свою группу, их стремление подать ее интереснее других, сделать подарок школьникам от петербургских ученых Российской академии наук.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

з я

«Вопросы и задания» помогут учащимся самостоятель­ но мыслить. Для большинства понятий невозможно дать полных определений, исчерпывающих суть явления. Для биологов удачным оказалось мышление, опирающееся на сопоставление большого количества конкретных примеров, относящихся к обдумываемому вопросу. Эти примеры сопровождаются вспоминанием зрительных образов ж и­ вотных, а при необходимости — рассматриванием их изображений, зарисовкой и обращением к самим обсуж­ даемым объектам. Иными словами, биологи сильны об­ разным мышлением, развитой памятью на сложные обра­ зы и умением подмечать в мало похожих друг на друга предметах сходство, их объединяющее, а в очень похожих друг на друга предметах — мало заметные отличия, их разделяющие.

Не все вопросы и задания окажутся учащимся по си­ лам, и в этом нет ничего зазорного: ведь и профессио­ нальный зоолог способен решить далеко не все возникаю­ щие перед ним проблемы. Но многие из вопросов и заданий окажутся по силам учащимся сразу или чуть позже, по мере изучения курса, предлагаемого учебником.