Задания 9-11, 24-25. Тип Членистоногие

***

В тип Членистоногие три важнейших класса, которые нужно знать для ЕГЭ:

• Класс Ракообразные (речные раки, крабы, креветки, омары, дафнии, циклопы)
• Класс Паукообразные (пауки, скорпионы, клещи)
• Класс Насекомые (жуки, бабочки, мухи, пчелы, муравьи, стрекозы)

***

Приятного изучения статьи! Если хочешь подготовиться на 80+, то обязательно посмотри вот этот способ подготовки (жми, чтобы перейти на сайт и почитать подробнее) 💚

Ароморфозы членистоногих

1) Появление наружного хитинового покрова

Тело всех членистоногих покрыто внешним скелетом — хитиновым покровом. К данной структуре прикрепляются большинство внутренних мышц, она защищает тело от механических повреждений и потерь влаги.

Хитин — это нерастворимый полисахарид. Он гидрофобен, а значит и оболочка «не боится» воды. Так, членистоногие смогли заселить как воду, так и сушу. Ароморфоз!

Хитин у насекомых связан с белками, у высших ракообразных — пропитан известью и солями. Наличие извести в покрове ракообразных обусловлено водным образом жизни.

2) Появление членистых конечностей

Появление членистых конечностей позволило членистоногим очень быстро расселиться. У наиболее эволюционно продвинутых видов есть специализация конечностей (например, клешни у рака).

Членистые конечности управляются по рычажному типу. Нервная система животного посылает сигнал для сокращения мышцы, она сокращается и притягивает конечность, как рычаг. Ароморфоз!

3) Появление поперечно-полосатой мускулатуры

Некоторые членистоногие достигают больших размеров и веса. Чтобы быстро передвигаться, необходимо иметь развитые мышцы. Поэтому членистоногие получили поперечно-полосатую мускулатуру. Ароморфоз!

Напомню, что у кольчатых червей был кожно-мускульный мешок.

Хотя классы членистоногих перекликаются друг с другом во многих аспектах строения, мы рассмотрим каждый класс отдельно.

***

Класс паукообразные

Общая характеристика паукообразных

Тело паукообразных, покрытое внешним хитиновым покровов, поделено на два отдела: брюшко и головогрудь.

Есть четыре пары ходильных ног. В передней части головогруди есть педипальпы (укороченные конечности для захвата и удержания пищи) и хелицеры — «клыки» для поражения жертвы, впрыскивания яда и поглощения пищи.

У скорпионов педипальпы заменены на клешни, а тело поделено на сегменты. На заднем конце тела есть острое жало с ядом.

Тело клещей имеет форму единого блока, без деления на головогрудь и брюшко. Многие клещи питаются кровью, являются переносчиками опасных заболеваний (клещевой энцефалит, болезнь Лайма — боррелиоз и др.).

В задней части тела есть паутинные железы, которые вырабатывают клейкое, эластичное и прочное вещество — паутину. У неё есть много применений:

• С помощью паутины пауки строят ловчие сети. Жертва попадает в ловчую сеть, застревает и съедается пауком.
• С помощью паутины молодые пауки путешествуют (пускают паутину, а поток воздуха уносит её вместе с паучком на много километров)
• Паутина — универсальный строительный материал. Пауки оформляют своё жилище паутиной для механической прочности.
• Развитие яиц и молоди проходит в паутинном яйцевом коконе, который у некоторых пауков устроен очень сложно, с защитными барьерами вокруг.

Полость тела паукообразных

Вместо вторичной полости тела есть миксоцель. Миксоцель — это смесь первичной и вторичной полости. Такое строение полости тела присуще всем членистоногим.

Системы органов паукообразных

Нервная система — брюшная нервная цепочка

Нервная система почти не отличается от таковой у кольчатых червей. Та же брюшная нервная цепочка с узлами около глотки.

Пищеварительная система — сквозная

У паукообразных она сквозная, как и у кольчатых червей:
Рот — глотка — пищевод — зоб — желудок — кишечник — анальное отверстие.

Однако у паукообразных есть одна очень крутая особенность — внешнее пищеварение.

Когда паук проникает хелицерами в тело жертвы, он впрыскивает пищеварительные ферменты прямо в тело. Далее паук ждёт, пока внутри жертвы всё превратится в полупереваренную «кашу», и засасывает остатки с помощью мускульной глотки.

Выделительная система — мальпигиевы сосуды и коксальные железы

Выделительная система у паукообразных представлена системой под названием мальпигиевы сосуды.

Мальпигиевы сосуды — слепые выросты кишки, открывающиеся одним концом в кишку, а другим — в миксоцель.

Они собирают мочевую кислоту (продукт обмена) из миксоцели и выпаривают её до кристаллов (так они сберегают воду). Кристаллы мочевой кислоты попадают в кишечник и выводятся с остатками пищи через анальное отверстие.

Также у некоторых паукообразных присутствуют коксальные железы (улучшенный аналог метанефридия).

Кровеносная система незамкнутого типа

Кровеносная система незамкнутого типа. Это значит, что кровь из сосудов попадает в миксоцель. Есть трубкообразное сердце на спинной стороне брюшка.

Такое строение кровеносной системы позволяет свободно омывать органы, обеспечивая газообмен и обмен веществ.

Содержимым кровеносной системы является не кровь, а гемолимфа – частично соответствует крови, частично – полостной жидкости. Гемолимфа содержит пигмент гемоцианин с медью, поэтому имеет голубой оттенок.

Дыхательная система — лёгочные мешки и трахеи

Воздух из атмосферы проникает в тело через лёгочные мешки и систему трахей.

Трахеи — это полые трубки, которые пронизывают тело паукообразного и позволяют происходить газообмену. Лёгочные мешки — это утолщённые структуры, в которых тоже находится воздух и происходит газообмен (поступление кислорода и удаление углекислого газа).

Органы чувств — четыре пары простых глаз

Тут говорить особо нечего. Кроме простых глаз есть еще чувствительные волоски по всему телу, что позволяет паукообразным быть очень чуткими хищниками.

Размножение и развитие

У паукообразных явно выражен половой диморфизм, самка больше самца. Развитие прямое, однако у клещей — непрямое, с личинкой. Скорпионы способны к живорождению.

Так как хитин не способен растягиваться, рост происходит со сбрасыванием хитинового покрова — линькой.

***

Класс ракообразные

Общая характеристика ракообразных

Тело ракообразных покрыто хитиновым покровом, с примесями солей и извести, что является следствием жизни в воде. Тело так же делится на головогрудь и брюшко.

Типичные представители: речные раки, крабы, креветки, омары, дафнии, циклопы (последние 2 относятся к зоопланктону).

Конечности у рака

У рака приличное количество конечностей, имеющих разную специализацию:

• 2 пары усиков: пара антеннул для обоняния и пара антенн для осязания
• 6 пар ротовых конечностей, составляющих ротовой аппарат
• 5 пар ходильных ног, включая клешни (да-да, клешни относятся к ходильным ногам)
• На брюшке есть 5 пар конечностей плавательных ног (удерживают детенышей) и 1 пара - хвостовой плавник

Системы органов ракообразных

Дыхательная система

Дыхательная система рака представлена жабрами — следствие жизни в водной среде.

Нервная система — брюшная нервная цепочка

Нервная система не отличается от таковой у паукообразных. Та же брюшная нервная цепочка с узлами около глотки.

Пищеварительная система — сквозная

У ракообразных она сквозная, как и у паукообразных:
Рот — глотка — пищевод — зоб — желудок — кишечник — анальное отверстие.

Органы зрения — фасеточные глаза

В отличие от паукообразных, у которых были простые глаза, ракообразные пользуются иным видом глаз. Это фасеточные (сложные) глаза. Они состоят из маленьких сегментов — омматидиев.

Каждый омматидий самостоятельно воспринимает свет, передавая сигналы через зрительную клетку на нерв. Вместе все омматидии образуют сетчатую структуру — фасетку.

Выделительная система — зелёные железы

На переднем конце тела у основания усиков находятся зелёные (антеннальные) железы — с их помощью ракообразное выделяет продукты метаболизма во внешнюю среду.

Кровеносная система незамкнутого типа

Кровеносная система незамкнутого типа. Это значит, что кровь из сосудов попадает в миксоцель. Есть пятиугольное сердце на спинной стороне головогруди.

Такое строение кровеносной системы позволяет свободно омывать органы, обеспечивая газообмен и обмен веществ.

Содержимым кровеносной системы является не кровь, а гемолимфа – частично соответствует крови, частично – полостной жидкости. Гемолимфа содержит пигмент гемоцианин с медью, поэтому имеет голубой оттенок.

Размножение и развитие

Ракообразные — раздельнополые, развитие у речного рака прямое, у многих других видов ракообразных — со стадией личинки.
Иногда выражена забота о потомстве — взрослые особи переносят икру на плавательных конечностях.

***

Класс насекомые

Общая характеристика насекомых

Тело насекомых покрыто хитиновым покровом, с примесями различных белков. Тело делится на голову, грудь и брюшко (важное отличие!).

Типичные представители: мухи, пчелы, муравьи, стрекозы, комары, блохи, клопы, медведка, тля, саранча, тараканы и другие...

У насекомых имеется 3 пары ходильных конечностей. Ротовой аппарат представляет из себя верхние челюсти — мандибулы, и нижние челюсти — максиллы.

Из-за различных сред обитания и способов питания разные насекомые получили разные ротовые аппараты.

Системы органов насекомых

Нервная система — брюшная нервная цепочка

Та же брюшная нервная цепочка с узлами около глотки.

У насекомых достигает наибольшего развития среди членистоногих. Есть головной мозг (передний, средний, задний отделы). В переднем отделе содержится грибовидные тела – центры рефлекторной деятельности.

Из-за них стала возможна коллективная деятельность, в частности, у социальных насекомых — муравьёв и пчёл.

Пищеварительная система — сквозная

У насекомых она сквозная, как и у ракообразных:
Рот — глотка — пищевод — зоб — желудок — кишечник — анальное отверстие.

Органы зрения — фасеточные глаза

То же фасеточное зрение, что и у ракообразных. Это фасеточные (сложные) глаза. Они состоят из маленьких сегментов — омматидиев.

Каждый омматидий самостоятельно воспринимает свет, передавая сигналы через зрительную клетку на нерв. Вместе все омматидии образуют сетчатую структуру — фасетку.

У некоторых насекомых помимо пары сложных глаз есть еще и простые глаза. Например, у пчел два сложных и три простых глаза.

Выделительная система — мальпигиевы сосуды

Выделительная система у насекомых представлена системой под названием мальпигиевы сосуды.

Мальпигиевы сосуды — слепые выросты кишки, открывающиеся одним концом в кишку, а другим — в миксоцель.

Они собирают мочевую кислоту (продукт обмена) из миксоцели и выпаривают её до кристаллов (так они сберегают воду). Кристаллы мочевой кислоты попадают в кишечник и выводятся с остатками пищи через анальное отверстие.

Кровеносная система незамкнутого типа

Кровеносная система незамкнутого типа. Это значит, что кровь из сосудов попадает в миксоцель. Есть трубчатое сердце на спинной стороне брюшка.

Такое строение кровеносной системы позволяет свободно омывать органы, обеспечивая обмен веществ.

ВНИМАНИЕ: у насекомых гемолимфа не обеспечивает газообмен, им занимаются трахеи. Гемолимфа — исключительно для переноса питательных веществ и продуктов метаболизма.

Содержимым кровеносной системы является не кровь, а гемолимфа – частично соответствует крови, частично – полостной жидкости. Дыхательных пигментов в ней нет, поэтому она бесцветная или желтоватая.

Дыхательная система

Дыхательная система насекомого представлена трахеями — полыми трубками, пронизывающими всё тело насекомого. Благодаря им происходит газообмен.

Размножение и развитие

Насекомые — раздельнополые, развитие непрямое. Социальным насекомых свойственен партеногенез.

Партеногенез - это развитие нового организма из неоплодотворённой яйцеклетки. Этот вид полового размножения характерен для социальных насекомых: пчёл, муравьёв. Также он встречается у тлей.

В пчелином семействе есть три формы особей: матка, трутень и рабочая пчела. Из неоплодотворённой яйцеклетки (гаплоидной) появляется трутень. Из оплодотворенных яиц (диплоидных) рождаются самки. Если личинку-самку кормить особым высококалорийным пчелиным молочком, из нее разовьется матка. Если личинка-самка питается пыльцом и нектаром, то из нее получается рабочая пчела. Рабочие пчелы бесплодны, они занимаются всеми видами работ в улье. А матка спаривается с трутнями и может откладывать оплодотворенные или неоплодотворенные яйца.

Партеногенез характеризуется высокой скоростью размножения и получения потомства, что необходимо для таких структур, как пчелиные гнёзда и муравейники.

***

Половое размножение происходит с дальнейшим непрямым развитием: развитием с метаморфозом, то есть крупным изменением в строении. Непрямое развитие делится на 2 типа: полное и неполное.

Неполное: яйцо — личинка — имаго. Присутствует стадия личинки.
Личинка — это промежуточная стадия жизненного цикла животного с непрямым развитием, строение внутренних органов которой отличается от взрослой особи.
Примеры насекомых с непрямым неполным развитием: кузнечики, саранча, богомолы, стрекозы, тараканы, тля, вши, медведка, сверчки.

Полное развитие: яйцо — личинка — куколка — имаго. Присутствует стадия личинки и куколки.
Примеры насекомых с непрямым полным развитием: бабочки, пчёлы, осы, комары, мухи, жуки, муравьи, блохи и другие насекомые.

***

Поздравляю с успешным освоением новой темы!

Статьи — круто, но для сотки этого недостаточно. Жми сюда, чтобы узнать подробности о самом эффективном курсе подготовки к ЕГЭ по биологии 🫶