Тип Членистоногие Урок 1. Внешнее строение членистоногих

встретить изображенных на рисунках членистоногих? (2—3 предложе­ния о каждом представителе)

Способы питания членистоногих также весьма разнообразны. Одни фильтруют воду, потребляя мелкие планктонные организмы и мелкие взве­шенные частицы разлагающихся остатков организмов; другие роются в поч­ве и грунте, пропуская через кишечник большое количество минеральных частиц, чтобы усвоить рассеянные между ними органические вещества; есть членистоногие, которые питаются такими трудноперевариваемыми вещест­вами, как рог и воск; есть существующие за счет клетчатки. Огромное число представителей разных классов членистоногих — хищники и паразиты; один из основных источников пищи, особенно насекомых, -- ткани живых высших растений.

Членистоногих можно встретить во всех климатических зонах. Огромно их количество и велико многообразие в тропиках, но есть они и в высоких широ­тах Арктики и на побережье Антарктиды. Членистоногих можно встретить и в самых сухих пустынях. Это тип животных, который по полноте овладения поверхностью земного шара не имеет равных.

—                  Какой вывод можно сделать из вышесказанного?

—                  Какие особенности организации и жизнедеятельности позволили этим животным так широко расселиться на Земле и приспособиться к усло­виям существования?

О Используя материал § 22, познакомьтесь с особенностями внешнего строения членистоногих и выявите у них прогрессивные черты разви­тия. Подумайте, какие причины повлияли на их возникновение. Рас­смотрите в коллекции представителей членистоногих и рассмотрите их органы, которые названы в тексте в § 22.

После работы с материалом учебника учащимся предлагается выполнить задание на закрепление (желательно, чтобы задание выполнялось без учебни­ка, но при необходимости можно вновь воспользоваться им).

О Дополните план рассказа об общей характеристике типа членистоно­гих, записав необходимую информацию в предлагаемую схему.

1.                                                 Тип насчитывает  

2.                   Он включает следующие классы:...

3.                   Представители типа занимают такие среды обитания, как...

4.                   У всех животных данного типа ... симметрия тела;

5.                   Тело разделено на

6.                   Покровы...

7.                   Свойства покровов...

8.                   Функции покровов...

9.                   Способ смены покрова...

10.                Число ходильных ног у речного рака..., у паука-крестовика..., у майско­го жука...

11.                Органы чувств: зрение..., обоняние..., осязание....

12.                Признаки, обеспечившие приспособленность к разным средам обита­ния:....

ОтветыЛ. ...более 1 миллиона видов; 3. ...наземная, водная, почвенная, назем­но-воздушная,внутренняя среда организмов; 4. ...двусторонняя симметрия; 5. ...на головогрудь и брюшко (рак, паук) или на голову, грудь и брюшко (жук); 6. ...хитино­вый покров; 7. ...прочный, водонепроницаемый, плохо растяжимый, эластичный;

8.                   ...наружный скелет, защита от механических и химических воздействий, защита от потерь воды; 9. ...линька; 10. 5,4,3. 11. Зрение — глаза, обоняние и осязание — усики; 12.... хитиновый покров, членистые конечности и развитые органы чувств. Классификация членистоногих (схема на доске).

Все эти животные — представители разных классов, обладают общими при­знаками, характерными для всего типа: хитиновый покров, который выполняет функции наружного скелета и защиты; членистые конечности, служащие для передвижения, захвата пищи, рытья ходов и т.д.; развитые органы чувств и кон­центрация их на голове. Кроме этого хочется отметить сегментированность тела этих животных, особенно ракообразных. Членистость тела сближает чле­нистоногих с кольчатыми червями. Это сходство указывает на их родство и про­исхождение от древних кольчатых червей, разные группы которых дали начало современным ракообразным, паукообразным, насекомым. По сравнению с другими беспозвоночными, членистоногие занимают, как нам известно, гос­подствующее положение, которое определяется рядом изменений, приведших в процессе эволюции к общему повышению их организации, усложнению функций и поведения. Первое крупное изменение -• это возникновение хити­нового покрова.

—                  С чем было связано возникновение этого признака у предков членисто­ногих?

—                  Какие трудности в связи с этим появились у этих животных?

О Попробуйте построить цепь событий, следующих за этим.

Необходимо было изменить способ передвижения. Значительную роль

стали играть конечности. Их возникновение связывают с изменениями пара- подий. Наличие скелета сделало возможным появление членистых рычажных конечностей. Они приподняли тело этих животных над поверхностью суб­страта, уменьшив трение о грунт и дав толчок прогрессивному развитию спо­собов перемещения. Как могли сгибаться членистые конечности, покрытые сплошным жестким кутикулярным (хитиновым) футляром? Практически, никак. В процессе эволюции выработалась следующая особенность: хитино­вый покров на стыке соседних члеников (сегментов) развит гораздо слабее, что позволяет конечностям изгибаться в разных направления. По строению конечностей весь тип и получил свое название.

Изменение способа движения потребовало и перестройки мускулатуры. Вместо кожно-мускульного мешка развилась пучковая мускулатура, обеспе­чивающая сложные и разнообразные движения отделов тела и конечностей. Хитиновый покров обеспечивал место прикрепления мышц. Для обеспечения быстроты движений конечностей, состоящих из многих члеников, возникли поперечно-полосатые мышцы.

Усложнение строения ног привело к расширению их функций. У кольча­тых червей параподии служат для плавания (ползания) и дыхания и никогда не участвуют в захвате пищи. В противоположность этому практически у всех членистоногих захват пищи осуществляется конечностями. Первоначально, видимо, все туловищные ноги участвовали в захвате пищи, проталкивая ее по пищевой бороздке ко рту. Однако вскоре ближайшие ко рту ножки, утратив двигательную функцию, специализировались на проталкивании пищи в рот, а затем и на ее захвате и измельчении. Это привело к важным последствиям — к образованию отделов тела, в первую очередь головы! При развитии мощной мускулатуры «скопившихся» вокруг рта жевательных конечностей потребо­вался и мощный скелет для прикрепления мышц; в связи с этим несколько пе­редних сегментов сливаются, образуя у части членистоногих (многоножек и насекомых) цельную, хорошо обособленную головную капсулу. Голова имеет

и органы чувств — антенны (усики) (вероятно, также представляющие собой видоизмененные конечности) и глаза. Слияние сегментов привело также к образованию груди и брюшка. Голова, грудь и брюшко выполняют различные функции (рис. 91, стр. 17). Голова несет на себе органы чувств (глаза, усики и т.д.), а также рот с придатками (губы, челюсти); на сегментах груди располага­ются ножки (у насекомых, кроме того, крылья); брюшко содержит в основном внутренние органы (у речного рака брюшные двуветвистые плавательные ножки). У высших раков и многих паукообразных сегменты головы и груди сливаются в головогрудь, а остальные образуют брюшко.

Конечности брюшка у большинства членистоногих редуцируются или ви­доизменяются (например, входят в состав полового аппарата).

Прочный и нерастяжимый хитиновый покров затрудняет рост тела, поэто­му членистоногие вынуждены периодически сбрасывать старый покров, по мере того как он становится тесным, то есть линять. После линьки животное усиленно растет, пока не загрубеет нежная, молодая кутикула. Вполне естест­венно, что линька происходит чаще в личиночной стадии, чем во взрослом состоянии, когда интенсивность роста замедляется.

IV.               Закрепление изученного на уроке материала

—                  Речной рак, паук-крестовик, домовый паук, майский жук, бабочка-кра­пивница, комнатная муха. По каким признакам внешнего строения этих животных относят к членистоногим?

—                  У членистоногих от трех до десяти и более (даже более 150 пар) ног. Ре­шите, какие из животных более древние — те, у которых ног много, или те, у которых их меньшее число? Ответ поясните.

—                  Членистоногие — мелкие животные. Самые крупные из них — некото­рые из морских раков — имеют тело примерно такое же, как туловище кошки или зайца. Остальное — их длинные ноги. Почему среди члени­стоногих не было и нет таких крупных животных, как слон, или хотя бы как собака?

—                  Какие преимущества могут давать членистоногим мелкие размеры?

У любых существ существует в организме особое соотношение между весом и мышечной силой. Это одна из главных причин невозможности существова­ния огромных членистоногих. Подсчитано, что если размеры животного увели­чить в 10 раз, то мышечная масса будет увеличена в 100 раз, а вес в 1000 раз, то есть соотношение между весом и мышечной силой будет невыгодным; гораздо труднее будет справляться с тяжестью своего собственного тела. Большая масса мышц требует большей для себя опоры, а опорой для мышц и внутренних орга­нов у членистоногих является хитиновый покров. С увеличением размеров бу­дет увеличиваться не только поверхность панциря, но и его толщина, и наружный скелет при этом становится слишком грузным. Здесь членистоногие уже не смогут соперничать с позвоночными животными, обладающими отно­сительно более легким и вместе с тем достаточно прочным и гибким внутренн­им скелетом. Поэтому и более крупные размеры достались на долю позвоночных, а мелкие — обладателям наружного хитинового покрова — чле­нистоногим. При мелких размерах у членистоногих оказывается чрезвычайно благоприятное соотношение между малым весом и относительно большой мы­шечной силой. Вместе с этим наружный хитиновый покров оказывается дос­таточно прочным скелетом, легким, не мешающим передвижению, водонепроницаемой одеждой, предохраняющей от высыхания крошечное тельце.

Домашнее задание

§ 22, вопросы после параграфа, термины, характеристика членистоногих.