Тип Членистоногие

На планете известно более 1,5 миллиона видов членистоногих. Они освоили самые разные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.

В систематике выделяют три основных подтипа: жабродышащих (Branchiata), хелицеровых (Chelicerata) и трахейных (Tracheata). Каждая из этих групп обладает особенностями, которые помогают ей выживать в определённых условиях.

Считается, что членистоногие произошли от древних морских многощетинковых кольчатых червей. Первые представители этой группы появились ещё в протерозойскую эру.

Внешнее строение и покровы

Передвижение происходит за счёт работы специализированных конечностей. Внешний скелет образован хитинизированной кутикулой. За активные движения отвечает сложная поперечно-полосатая мускулатура, которая прикреплена к внутренним стенкам хитинового панциря.

Внутренняя полость

В период эмбрионального развития участки первичной и вторичной полостей сливаются. В результате формируется смешанная полость тела — миксоцель. Жидкость внутри миксоцеля омывает внутренние органы.

Особенности пищеварительной системы

Пищеварительный тракт разделён на три отдела: переднюю, среднюю и заднюю кишку. Разнообразные источники пищи привели к появлению уникальных ротовых аппаратов — от грызущих до колюще-сосущих форм. Быстро усваивать питательные вещества помогают развитые специализированные железы, например печёночные отростки средней кишки.

Специфика кровеносной системы

У членистоногих незамкнутая кровеносная система. Роль крови выполняет гемолимфа. Она циркулирует по крупным сосудам и выливается в полости между органами. Главным насосом служит мускулистое трубчатое сердце с парными отверстиями по бокам — остиями. Сердце всегда располагается на спинной стороне.

Типы органов дыхания

Способ дыхания напрямую зависит от среды обитания конкретного класса:

• жабры обеспечивают растворённым в воде кислородом ракообразных;
• лёгочные мешки отвечают за процесс газообмена у некоторых паукообразных;
• трахеи доставляют кислород клеткам у насекомых и клещей.

Строение органов выделения

Для удаления токсичных продуктов азотистого обмена существуют разные механизмы. Антеннальные, или зелёные, железы функционируют у раков. Коксальные железы встречаются у паукообразных организмов. У насекомых и большинства пауков работают мальпигиевы сосуды. Они отфильтровывают продукты обмена из гемолимфы и выводят их в просвет кишечника, что позволяет экономить влагу.

Нервная система и восприятие среды

Центральный нервный аппарат включает головной мозг (надглоточный ганглий) и брюшную нервную цепочку. У высших групп наблюдается выраженное слияние ганглиев. Отлично развиты сенсорные системы: сложные фасеточные глаза либо простые глазки, органы обоняния и вкуса, специализированные органы слуха и равновесия.

Размножение и этапы развития

Подавляющее большинство представителей — раздельнополые организмы с наглядным проявлением полового диморфизма. Оплодотворение происходит внутри организма самки. Развитие может идти прямо, но значительно чаще происходит с метаморфозом, который подразделяется на формы с полным и неполным превращением.

Существенные адаптации при выходе на сушу связаны с формированием непроницаемой кутикулы, образованием трахейной системы и переходом к внутреннему оплодотворению.

Это типичные обитатели водной среды. Процесс дыхания осуществляется жабрами. На головном отделе всегда располагаются две пары усиков: короткие антеннулы и длинные антенны. Все конечности исходно имеют двуветвистое строение. Примером служит речной рак, у которого есть головогрудь и брюшко. Ракообразные формируют основу цепей питания в океане и обладают промысловым значением.

Организмы адаптированы к жизни в условиях суши. Усиков у них нет. Ротовой аппарат состоит из уколов (хелицер) и щупалец (педипальп). Движение обеспечивают четыре пары ходильных ног. Строение паука-крестовика характеризуется слитной головогрудью и нерасчленённым брюшком. Многие виды ядовитые. Паразитирующие формы опасны как переносчики трансмиссивных заболеваний, ярким примером которых является вирусный энцефалит (иксодовые клещи).

Самый многочисленный класс живых существ. Тело состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. На грудных сегментах присутствуют три пары ног, у большинства видов есть крылья. Дыхание идёт исключительно через трахейные трубки. Цикл развития включает стадии полного превращения, например бабочки (отряд Чешуекрылые) и жуки (отряд Жёсткокрылые), или неполного превращения, например кузнечики (отряд Прямокрылые).

Членистоногие играют большую роль в круговороте веществ биосферы. Многие водные представители выступают фильтраторами. Насекомые опыляют растения. Часть видов имеет промысловое значение. Параллельно существуют паразитические виды, вредители сельского хозяйства и активные переносчики опасных инфекционных заболеваний.

Чтобы получать максимум баллов за экзамен, нужно уметь решать задания на классификацию и сопоставление признаков. В тестах ЕГЭ часто требуется распределить характеристики по трём изученным классам членистоногих. Обрати внимание на алгоритм действий:

1. Внимательно прочитай условие и выдели объекты сравнения.
2. Изучи приведённую характеристику и вспомни её морфологическую функцию.
3. Обязательно сопоставь орган со средой обитания животного. Жабры работают только в воде (раки), трахеи универсальны для суши (насекомые).
4. Проведи поочерёдное сопоставление каждого пункта.

Ошибки обычно связаны с путаницей в количестве конечностей у пауков и насекомых. Помни базовое правило: у паукообразных восемь ног (четыре пары), у насекомых шесть ног (три пары). Также часто путают функции органов: зелёные железы у раков относятся к выделительной системе, а не к пищеварительной. При определении организма по признакам проверяй логику: если у насекомого в ответе внезапно появляются жабры, значит, в решении допущена ошибка.

Разберём типовые задания в формате ЕГЭ. Выполни их самостоятельно, а затем сверься с подробным решением.

Задание 1

Выберите три верных ответа из шести.

Майский жук и капустная белянка относятся к классу Насекомые, так как для них характерны следующие биологические признаки:

1. Наличие зелёных желёз.
2. Одна пара усиков на голове.
3. Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами.
4. Система дыхания включает лёгочные мешки.
5. Тело разделено на голову, грудь и брюшко.
6. Для них характерно прямое развитие.

Задание 2

Заполните пустую ячейку таблицы «Структуры органов членистоногих», вписав соответствующий термин.

После изучения темы ты понимаешь эволюционную историю членистоногих и морфологические особенности их систем жизнедеятельности. Теперь ты умеешь отличать ракообразных, паукообразных и насекомых по органам дыхания, выделения, количеству конечностей и отделам тела. Этих знаний достаточно, чтобы уверенно выполнять задания зоологического модуля на ЕГЭ. Чтобы закрепить материал, реши 5–7 типовых задач на классификацию организмов из нашего банка заданий.