План урока:

Внешнее строение членистоногих

Внутреннее строение

Происхождение

Значение в природе

Значение в жизни человека

Внешнее строение

Для членистоногих животных характерна трехслойность и двусторонняя симметрия. Сверху тело имеет хитиновый покров, который предохраняет внутренние органы от внешних воздействий. В отличие от костного скелета позвоночных животных скелет этот не внутренний, а наружный, и к нему прикреплены мышцы. Такой тип скелета характерен для мягкотелых животных. Поэтому он получил название маскировочного экзоскелета.

Хлебный жук – кузька 

Интересным является то, что хитин образует не только покров тела членистоногих. Клетки грибов и бактерий состоят из хитина, это вещество образует клеточную стенку. Даже клеточная стенка водорослей из хитина.

Строение клетки гриба

Помимо хитина в клетках экзоскелета содержатся различные виды белков и минеральных веществ. Такой покров тела не позволяет животному расти. Поэтому происходит его сбрасывание – линька, тело членистоногих становится беззащитным. Новая броня образуется из секретов, выделяемых эпидермисом.

Линька кузнечика

Для представителей типа характерно сегментированное тело. Каждый сегмент тела состоит из твердых, но упругих спинной и брюшной пластинок, соединенных растяжимыми перепонками. Отделы состоят из сросшихся сегментов:

• Голова;
• Грудь;
• Брюшко.

Строение тела членистоногих

У данного типа животных появляются конечности, состоящие из члеников. Они сочленяются с телом при помощи суставов. Расположены конечности по одной паре на каждом членике сегментированного тела членистоногих. Ноги и усики имеют хитин в члениках. Членики чаще всего цилиндрической формы, внутри расположены хорошо развитые мышцы.

Внешнее строение тела пчелы

Прогрессивной чертой этих представителей фауны является появление скелетных мышц, приводящих в движение конечности.

Внутреннее строение

Для представителей данного типа характерно наличие всех основных систем органов:

• Нервная система имеет узловой тип, характеризуется брюшной нервной цепью и скоплением клеток. От узлов к органам чувств и конечностям протягиваются нервы.

Схема нервной системы

У всех представителей членистоногих развиты органы чувств. Высокой организации они достигли у насекомых. На усиках, челюстях и конечностях находятся органы осязания. С помощью усиков осуществляется обоняние. По строению органы вкуса и обоняния схожи. Отличие заключается в местоположении - находятся на нижней губе и щупиках, а у бабочек на лапках. Очень хорошо развито зрение, причем у насекомых есть два типа глаз: простые и сложные.

Большинство членистоногих воспринимают звуки. Органы слуха расположены в различных местах тела. Устройство их различно. Так, у кузнечиков органы слуха присутствуют в голенях ног.

• Пищеварительная система имеет сквозной тип. Представлена тремя отделами. Сквозная пищеварительная система имеет вид трубки. Пища поступает в желудок изо рта, глотки и короткого пищевода. Далее переработанная пища поступает в кишку. Средняя часть кишки наделена выростами, которые действуют как пищеварительные железы. Питательные вещества всасываются через стенки железы. Непереваренные остатки попадают в кишечник и выводятся через задний проход.

Строение пищеварительной системы

• Система кровообращения представлена своеобразным органом–трубкообразным сердцем. С одной стороны оно замкнуто, внутри есть полость с перегородками и клапанами. Из сердца кровь поступает в открытые, с одной стороны, кровеносные сосуды и жидкость изливается в полость тела, омывая все органы и ткани. Такая система получила название незамкнутой. Основной особенностью такой системы является малое давление крови и низкая скорость возврата к сердцу.

Схема кровеносной системы

• Органы дыхания различны. Сравнительная характеристика групп членистоногих позволяет сделать вывод, что тип органов дыхания зависит от среды обитания. Для водных членистоногих характерны жабры, у наземных видов могут быть легкие или трахеи.

Дыхательная система

• Выделительная система членистоногих различается у представителей разных подтипов. Представлена она может быть видоизмененными метанефридиями, которые у ракообразных получили название «зеленые железы». У других классов она представлена мальпигиевыми сосудами^[1]. Свое название они получили по имени итальянского ученого 18-го века Мальпиги, занимавшегося изучением членистоногих.
• Половая система представлена мужскими и женскими органами. Для самок характерны два яичника, в которых развивается большое количество яиц, у самца развивается 2 семенника, в которых образуются многочисленные сперматозоиды. Для многих видов характерен половой диморфизм^[2]. Например, это проявляется в размерах тела – самки крупнее самцов.

Происхождение

Характеристика членистоногих свидетельствует о родстве с кольчатыми червями и служит доказательством их происхождения. Ученые считают, что они произошли от древних морских многощетинковых червей.

Многощетинковые черви

В организме этих представителей также есть хитин. Он содержится на «челюстях» и щетинках. Заметно сходство во внешнем и внутреннем строении этих двух групп организмов.

Тело представлено членистым строением, конечностям членистоногих соответствуют выросты тела многощетинковых червей. Нервная система имеет одинаковую схему строения у этих групп живых организмов.

Все три подтипа (Трилобитообразные, Хелицеровые и Челюстные) произошли от древних многощетинковых червей независимо друг от друга и в разное время. В пользу такого предположения говорит различие в строении органов дыхания и расчленении тела. Наибольшее сходство с древними морскими червями сохранили представители подтипа Хелицеровые.

Значение в природе

Представители типа членистоногие имеют большое значение в биосфере, являясь немаловажным звеном в круговороте веществ. Мелкие ракообразные, которые составляют большинство планктона, живут в морях и пресных водах. Ими питаются различные рыбы и китообразные.

Мелкие ракообразные – циклопы

В рыбоводных хозяйствах специально разводят мелких рачков – циклопов и дафний – для выкармливания мальков.

Практически все виды насекомых являются пищей других животных – земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Это связано с малыми размерами и большой численностью членистоногих, что является основными признаками для участия в пищевой цепи.

В природе очень велико значение членистоногих. Основными опылителями растений являются насекомые.

Опыление изображения

В почвообразовательных процессах принимают участие роющие насекомые. Муравьи, подобно дождевым червям, разрыхляют почву, способствуя ее обогащению воздухом, увлажнению и образованию перегноя.

Некоторые представители отдельных групп членистоногих являются «санитарами», в качестве пищи используя трупы других организмов. «Санитарами» водоемов считаются раки, так как питаются разнообразной пищей, в том числе и трупами других животных. На суше «санитарами» являются жуки-могильщики. Они обладают тонким обонянием и чуют труп издалека. Из-под трупа выкапывают землю, и он уходит вглубь. Рядом жуки откладывают яйца, из которых выходят личинки и в качестве пищи используют разлагающийся труп.

Значение в жизни человека

В жизни человека значение членистоногих не менее значимо. Во всем мире ежегодно вылавливают огромное количество речных раков и обитающих в море креветок и крабов. Их очень ценят за вкусное и питательное мясо клешней и брюшка.

В последнее время, в промышленных масштабах, из представителей различных групп членистоногих получают хитин. Это вещество является биополимером, выделяют его из наружного покрова членистоногих. Широко применяется в фармацевтической и пищевой промышленности, а также для производства косметических препаратов.

Хитолан - биологическая добавка к пищи

Например, представленный на рисунке препарат используется при ожирении и избыточном весе, выводит из организма вредные вещества, восстанавливает обмен веществ.

Насекомые, приносящие пользу человеку, одомашнены. Из таких животных известны пчелы, тутовый и дубовый шелкопряд. Тутового шелкопряда человек разводит уже более 4000 лет для получения шелковых нитей. Они стали настоящими домашними животными, утратили способность к полету и в природе не встречаются.

Тутовый шелкопряд

Большую роль играют пчелы. Основным продуктом, который они дают человеку, является полезный и целебный мед. Его можно использовать как заменитель сахара. Побочным продуктом можно считать воск, широко использующийся в технических целях. В медицине используют пчелиный яд для лечения ревматизма и других заболеваний.

Среди членистоногих большое количество вредителей культурных растений и леса. На помощь приходят представители типа, являющиеся хищниками. Например, божья коровка является хищником истребляющим тлю, клещей и других вредителей.

Насекомые-паразиты, откладывают яйца в личинки других представителей этого типа (осы и наездники) и тем самым сокращают численность вредителей.

Наездник откладывает яйца в гусеницу – вредителя плодовых деревьев

Например, самка наездника может откладывать яйца в гусеницу капустной белянки, являющейся вредителем овощных культур. Она садится сверху на гусеницу, пронзает ее кожу своим яйцекладом и откладывает в нее яйца.

Из яиц появляются личинки, питающиеся внутренними тканями гусеницы. При достижении определенного роста, личинка пробуравливает кожу гусеницы и выходит наружу. Гусеница умирает, что способствует снижению их численности как вредителей капусты.

Жизненный цикл наездника

Членистоногие имеют большое медицинское значение, потому что этот тип содержит человеческих паразитов, промежуточных хозяев паразитов, переносчиков заболеваний и ядовитых животных.

Большая часть таких переносчиков принадлежит к типу членистоногих подтипу хелицеровые.

Кровососущие челюстные (комары и слепни) мешают людям работать и отдыхать, также могут быть переносчиками болезней, например малярии. Кровь человека или животных необходима только самкам комаров для развития яиц.

Самка комара

Мухи способствуют распространению кишечных заболеваний, блохи передают чуму. Вредителями животных и человека являются клещи. Эти членистоногие переносят такие болезни как чесотка, туляремия, бруцеллез, сыпной тиф и так далее. Самым опасным и широко распространенным заболеванием в современном мире считается клещевой энцефалит.

Клещ на теле человека

В 20-30% случаев он приводит к смерти или инвалидности. Вирусологами был открыт возбудитель энцефалита и создана предохранительная вакцина.

Словарь

1. Мальпигиевы сосуды – это выросты кишечной трубки, расположенные в полости тела. Их строение представлено системой трубочек количеством от двух до нескольких сотен. Стенки сосудов поглощают вредные вещества из крови, которые поступают в клетки кишки и выводятся из организма.

2. Половой диморфизм – это анатомическое различие строения тела у самцов и самок.