Биология. Комплексный справочник - подготовка к ЗНО и ДПА

СИСТЕМА ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

 

Царство Животные

 

Підцарство Многоклеточные

 

Тип Членистоногие

 

Этот тип объединяет около 1,5 млн. видов различных животных. Возникли в протерозойскую эру. Происходят от кольчатых червив, поэтому имеют много общих признаков.

 

 

Характерные признаки типа:

1) тело делится на отделы, каждый из которых состоит из сегментов и выполняет определенные функции: голова, грудь и брюшко;

2) всех или части сегментов присоединяется пара членистих конечностей;

3) покрыты хитиновом панцирем, который выполняет функции наружного скелета и защиты;

4) отдельные посмуговані мышцы концами прикрепленные к различным члеников;

5) полость тела смешанная (результат слияния первичной и вторичной полостей);

6) кровеносная система незамкнутая, есть сердце. Кровь смешивается с порожнинною жидкостью, и образуется единственная жидкая ткань — гемолімфа;

7) органы дыхания — жабры, легочные мешки или трахеи;

8) нервная система — окологлоточное кольцо с надглотковим и підглотковим узлами и брюшной нервной цепочки;

9) органы выделения — мальпигиевы сосуды. У ракообразных — пара зеленых желез;

10) преимущественно раздельнополые. Развитие прямое или с превращением, сопровождается линькой.

 

Класс Ракообразные. По образу жизни и внешним видом ракообразные чрезвычайно разнообразны. Они заселяют все водоемы на Земле, даже подземные воды. Большинство ракообразных свободно передвигается, плавает или ползает, но есть и сидячие формы. Морской планктон, что населяет толщу воды, не менее как на 90 % состоит из ракообразных. Ракообразные бывают разных размеров — от нескольких частей миллиметра (дафния) до 80 см (омар). Очень разнообразны они и по форме тела, окраской и другими признаками. Представители ракообразных: речной рак, циклоп, дафния, краб, лангуст, омар.

Ракообразные отличаются от других членистоногих наличием двух пар усиков, двогіллястими конечностями, а также наличием жабр — выростов основ грудных ножек.

Речной рак живет в пресной воде. Речные раки всеядны. Они питаются растениями и животными, причем могут поедать и живую, и мертвую добычу.

Как и все членистоногие, речной рак имеет прочный покров, основу которого составляет хитин. У ракообразных хитиновый покров пропитан известняком, что придает ему дополнительной прочности. Тело рака делится на два отдела: массивную головогрудь и более плоское членистое брюшко. Головогрудь образованные из неподвижно соединенных между собой головы и груди. На головном отделе спереди находится острый шип. С бокам от шипа на подвижных стебельках расположены глаза. Они состоят из большого количества простых глазков (фасеток), каждая из которых воспринимает только часть изображение, поэтому такой зрение называется мозаичным. Вперед торчат две пары усиков: одни короткие, другие длинные. Это органы осязания и обоняния. По бокам рта содержатся видоизмененные конечности — это ротовые органы. Переднюю пару называют верхними челюстями, вторую и третью — нижними челюстями. Грудь состоит из 8 сегментов, к которым прикреплены 8 пар грудных конечностей. Из них первые три пары — ногочелюсти — захватывают пищу и подают ее в рот. Далее следуют 5 пар грудных одногіллястих конечностей, из которых первая — клешни, остальные 4 пары — ходильных ноги. Брюшко речного рака состоит из шести сегментов и хвостовой лопасти.

Через рот, глотку и пищевод пища попадает в желудок . Желудок речного рака состоит из двух отделов: жвачного, который имеет хитиновые зубцы, и цідильного, где при помощи системы хитиновых щетинок процеживается еда. Далее она поступает в кишечник, а затем в пищеварительную железу, где она переваривается и всасываются питательные вещества. Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие.

Кровеносная система рака незамкнутая: кровь через сосуды вытекает в полость тела, омывает внутренние органы, отдавая им питательные вещества и кислород. Движению крови способствует сердце. Растворенный в воде кислород поступает через жабры в кровь, а накопившийся в крови углекислый газ через жабры выводится наружу. Так происходит газообмен.

Органы выделения у речного рака — пара зеленых желез. От каждой из них отходит видільний канал, что открывается наружу у основания длинных усиков.

Нервная система состоит из навкологлоткового нервного кольца и брюшного нервного цепочки. Надглоточный нервный узел иннервирует глаза и две пары усиков, а підглотковий нервный узел — ротовые органы.

Речные раки — раздельнополые животные. их половые железы (семенники у самца или яичники у самки) нечетные, имеют половые протоки и отверстия, которые открываются на груди. Оплодотворенные яйца (икра) самка откладывает на брюшные ножки. Маленькие рачки некоторое время находятся на брюшных ножках матери под ее защитой, а потом расползаются.

Летний рак живет до 20 лет и периодически линяет во взрослом возрасте. Во время линьки он лишается вредных веществ, накопившихся в старых покровах.

 

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Крупнейшего рака выловлено в одном из северных озер. Длина его от основания до конца хвоста составляла 75 см. Это был представитель широкопалих раков, которые водятся в пресных водоемах.

Крупнейший из современных ракообразных — японский гигантский краб, у которого туловище величиной с большую тарелку, а ноги длиной 1 м. Он живет в Японском и смежных морях.

Пигмеем среди ракообразных есть рачок босміна, его размер — 0,5 мм.

 

Класс Паукообразные. Объединяет виды, которые распространены преимущественно на суше, но есть среди них и представители пресноводной и морской фауны. Тело паукообразных подразделяется на головогрудь и брюшко. На головогрудях расположены шесть пар конечностей: хеліцери (первая пара конечностей головогруди, на конце которых открываются протоки ядовитых желез), ногощупальця и четыре пары ходильних ног. Усики отсутствуют. Органы дыхания — трахеи или легочные мешки или то и другое вместе.

 

Ряд Пауки. Покровы паука-крестовика состоят из однослойного эпителия (гиподермы). Клетки эпителия образуют кутикулу, в которой можно различить три слоя. Поверхностный слой, тонкий и окрашен пигментом, формируется с жироподібної вещества, которая препятствует испарению влаги. Средний слой прозрачный, бесцветный, внутренний — толстый, лишенный пигмента, они образованы хитином.

Головогрудь паука покрыты толстым хитиновом щитом, в передней части которого расположены восемь простых глаз. Первая пара конечностей головогруди — хеліцери — служат для убивания добычи и для защиты. Вторая пара конечностей — ногощупальця (педипальпи) — у самок похожа на ходильных ноги. У самца ногощупальця расширенные на верхушке и способны переносить половые клетки при оплодотворении. Они есть органами осязания и вкуса и покрытые чувствительными волосками. Четыре пары ходильних ног имеют одинаковое строение и отличаются только длиной. Они густо покрыты волосками, выполняют функцию органов чувств.

Брюшко покрыто мягким хитиновом покровом. На задней части брюшка расположены три пары паутинных бородавок. На верхушках этих бородавок открываются протоки многочисленных паутинных желез (около 600). Они выделяют жидкость, которая вытягивается и быстро застывает на поверхности в виде паутинной нити.

Паутина играет большую роль в жизни пауков. Из паутины они строят ловильну сетку, а самка — кокон. Паутину используют для построения жилья, с ее помощью происходит расселение пауков.

У паука есть пара слюнных (ядовитых) желез, сок которых через каналы в челюстях попадает в тело добычи. В состав этого сока входят ядовитые вещества, которые убивают добычу, и ферменты, за помощью которых содержимое добычи частично переваривается и становится жидким. Паук всасывает жидкость через рот и пищевод, на конце которого расположен сосущий желудок, что играет роль пипетки. Далее пища попадает в кишки, что имеет много слепых выростов, в нее открываются протоки пищеварительной железы. Заканчивается пищеварение с помощью ферментов, которые выделяет пищеварительная железа с последующим всасыванием пищи.

Роль органов выделения исполняет пара разветвленных мальпігієвих сосудов. Гемолімфа омывает эти сосуды. Через стенки сосудов продукты выделения поступают в просвет между ними и далее через кишечник выводятся наружу.

Органами дыхания паука являются пара легочных мешков, а также пара дыхательных трубочек — трахей.

Кровеносная система паука-крестовика представлена сердцем, от которого отходят кровеносные сосуды. Сердце представляет собой мышечную трубку, расположенную в брюшке над кишечником. Гемолімфа из полости тела поступает к сердцу. При сокращении сердца гемолімфа проталкивается к крупных кровеносных сосудов.

Нервная система паука-крестовика состоит из большой підглоткової нервной массы, которая размещена на брюшном стороне головогруди. Она образуются вследствие слияния узлов брюшного нервного цепочки.

 

 

Рис. 14. Внутреннее строение паука-крестовика:

1 — сердце;

2 — выделительные трубочки;

3 — паутинные железы;

4 — половая железа;

5 — легочный мешок

6 — слепые отростки кишечника;

7 — ядовитая железа;

8 — глотка;

9 — сосательный желудок

 

Осенью самка откладывает яйца в кокон, сплетенный из тонкой паутины, а весной из них выходят паучки. У пауков развита забота о потомстве. Так, пауки-крестовики, которые погибают зимой, маскируют свой кокон. Развитие у пауков прямой. Поскольку пауки имеют твердые покровы, их развитие сопровождается линькой.

В пресных водоемах обитает паук-серебрянка. Он строит под водой колокол из паутины, в котором и живет. Большинство видов пауков полезны, поскольку уничтожают насекомых — вредителей растений. Известные ядовитые виды пауков — тарантул, каракурт.

 

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Пауков увидишь везде: в лесу, в степи, на берегу реки или озера, даже в воде. Все они — замечательные ткачи. За древнегреческой легенде, умение ткать пауки унаследовали от Арахны, лидийской девушки. Рукодельница решилась вызвать саму Афину на состязание в ткачестве, за что и была жестоко наказана: обиженная богиня превратила ее в паука, В Греции паук так и называется — арахна, а научное название класса Паукообразные — арахнида.

 

Ряд Клещи. Живут в почве, подстилке, пресных и соленых водоемах. Многие виды являются паразитами растений, животных и человека. Все сегменты тела у клещей слиты между собой, а челюсти и ногощупальця образуют хоботок («головку») на переднем конце тела. Дышат трахеями, а мелкие виды — всей поверхностью тела. Развитие с превращением. С яйца выходит личинка, которая имеет 3 пары ног, несколько раз линяет и превращается на взрослую особь.

Клещи участвуют в процессах почвообразования, хищные клещи уничтожают вредных личинок насекомых и растительноядных клещей.

Ущерб растениеводству наносят более чем 100 видов клещей, в частности паутинные клещи, которые питаются соком более 200 видов растений.

Иксодовые клещи питаются кровью человека и животных (собачий, таежный, бычий и др.), а в коже человека паразитирует чесоточный свербун — возбудитель чесотки.

 

Класс Насекомые. Насчитывает около 1 млн. видов. Они населяют сушу и пресные водоемы. Характерные признаки класса:

1) тело состоит из головы, груди и брюшка. Грудь имеют три сегмента, а брюшко — от 5 до 11. На голове есть пара усиков, ротовые органы, глаза. На груди имеются три пары ног, у большинства на 2-м и 3-м грудных сегментах расположены по паре крыльев. Крыло — пластинчатый вырост эпителия, приспособлен для полета. Жилки придают крылу сопротивления, создавая его каркас. Кроме того, по жилкам проходят нервы, трахеи и кровь. На брюшке конечностей нет;

2) дышат при помощи трахей, две пары дихалець расположены на груди и несколько пар на брюшке;

3) рот окружен видоизмененными конечностями —ротовыми органами, которые бывают нескольких типов:

— грызущихся тип (у жесткокрылых, прямокрылых, гусениц бабочек);

— гризучо-лижучий (в перепончатокрылых);

— сосущий (у чешуекрылых);

— колюще-сосущий (у комаров, слепней, вшей, блох, клопов);

— лижучий (в домашней мухи).

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, средней и задней кишки, что заканчивается анальным отверстием. В ротовую полость впадают протоки слюнных желез. В конце пища окончательно переваривается и всасывается;

4) кровеносная система незамкнутая. Гемолімфа у насекомых переносит питательные вещества и выносит вредные продукты жизнедеятельности. Она не переносит кислорода, то есть не участвует в дыхании, потому трахеи доносят кислород непосредственно к тканям. Сердце расположено в брюшке;

5) выделительная система насекомых представлена — мальпігієвими сосудами — тонкими трубочками, которые открываются в кишечник. их замкнутые концы размещены в полости тела. Некоторые вредные вещества накапливаются и изолируются в жировом теле.

6) нервная система высокоразвита. Передний отдел мозга насекомых построен очень сложно. В нем есть тела, которые отвечают за сложные формы поведения насекомых, в частности за выработку условных рефлексов.

Рецепторы обоняния расположены преимущественно на усиках, рецепторы вкуса — на ротовых органах или на других частях тела (в мух — на концах лапок). Глаза фасеткові, как и у ракообразных. Насекомые различают все цвета видимого света, кроме красного, но видят ультрафиолетовые лучи;

7) насекомые преимущественно раздельнополые. У многих выражен половой диморфизм. Оплодотворение преимущественно внутреннее. Самки откладывают яйца, из которых выходят личинки — насекомым свойственно развитие с превращением.

Развитие с неполным превращением включает три фазы: яйцо — личинка (похожа на взрослое насекомое) — взрослое насекомое. С неполным превращением развиваются тараканы, прямокрылые, клопы, вши.

 

Развитие насекомых

 

Тип развития

Представители

Стадии развития

Яйцо

Личинка

Куколка

Взрослое насекомое

Неполное преобразования

Тараканы, кузнечики, саранча, сверчки, богомолы, клопы, медведки

+

+

+

Полное преобразования

Жуки, бабочки, мухи, комары, пчелы, муравьи

+

+

+

+

 

В случае развития с полным превращением насекомое проходит четыре фазы: яйцо — личинка (похожая на взрослого насекомое) — куколка — взрослое насекомое. С полным превращением развиваются жуки, бабочки, блохи, комары, пчелы, мухи, осы, муравьи.

 

Ряды насекомых

 

Ряд

Представители

Крылья

Тип ротового аппарата

Значение

3 неполным превращением

Тараканы

Американский, рыжий, черный

Передняя пара крыльев превратилась в надкрылья

Грызущихся

Распространены в жилых помещениях, где питаются продуктами питания человека, переносчики заразных болезней

Прямокрылые

Саранча, кузнечики, сверчки, медведки, триперсти

Первая пара — надкрылья, под которыми свернута задняя пара сетчатых крыльев

Грызущихся

Вредители с/х культур, пожимают листья, молодые побеги

Равнокрылые

Тли, цикады, червецы, щитовки

Две пары одинаковых по строению перепончатых крыльев

Колюще-сосущий

Вредители с/х культур, лесных насаждений, переносчики вирусных болезней растений

3 полным превращением

Твердокрилі (жуки)

Тура ны, плавунцы, жуки-листоеды, колорадский жук, жуки-мертвоїди

Твердые передние крылья — надкрылья. Вторая пара, составленная под надкрилами

Грызущихся

Важная роль в кругообороте веществ в природе — редуценти; вредители с/х культур

Чешуекрылые (бабочки)

Совки, белянки, бражники, шелкопряды, парусники

Крылья покрытые чешуйками. Две пары крыльев

Сосущий

Личинки — вредители культурных растений. Взрослые бабочки — опылители растений. Получение натурального шелка (шелкопряд)

Двукрылые

Комнатная муха, слепни, оводы, комары, мошки

Передняя пара крыльев перепончатая, задняя превратилась на органы равновесия

Лижучий или колюще-сосущий

Вредители культурных растений, паразиты, переносчики болезней человека и животных. Личинки некоторых видов э пищей для рыб

Перепончатокрылые

Пчелы, осы, шмели, муравьи, всадники, пилильщики

Две пары перепончатых прозрачных крыльев с негустым жилкованием

Грызущихся,

гризучо-лижучий, сосущий

Опылители растений. Пчелы дают мед, воск, прополис. Муравьи и осы защищают лес от вредителей

 

Ряд Тараканы. Тело тараканов приплюснутый, передняя пара крыльев превращена в надкрылья, грызущихся ротовой аппарат. Самки укрывают яйца специальной оболочкой. Живут преимущественно в растительном осадков. Американский таракан, рыжий и черный тараканы распространены в жилых помещениях, где питаются пищевыми продуктами человека.

 

Ряд Прямокрылые. Представители — кузнечики, саранча, сверчки, медведки и триперсти. Имеют грызущихся ротовое аппарат. Передняя пара крыльев превращена в узкие прямые короткие надкрылья, под которыми находится в покое веерообразно свернута задняя пара сетчатых крыльев. Развитие с неполным превращением. Имеют органы создания определенных звуков (преимущественно самцы) и органы слуха. Задние ноги стрибальні. Все прямокрылые — растительноядные, но волчки, сверчки и кузнечики при случае нападают на слабых насекомых и лакомятся ними.

 

Ряд Равнокрылых. Имеют колюще-сосущий ротовой аппарат и две пары одинаковых по строению перепончатых крыльев. Питаются соками растений. Большое количество видов тлей наносит вред некоторым культурным растениям. К этому ряду относятся цикады, тли, червецы, щитовки.

 

Ряд Твердокрилі (Жуки). Самый многочисленный по количеству видов (более 300000) ряд насекомых. Жуки распространены в условиях суши и в пресных водоемах. Имеют грызущихся ротовой аппарат и твердые передние крылья (надкрылья). Развитие с полным превращением.

 

Ряд Чешуекрылые (Бабочки). Крылья бабочек покрыты видоизмененными волосками — чешуйками. Через разнообразную окраску чешуек бабочки яркие, заметные и очень красивые. Имеют сосущий ротовой аппарат — длинный спирально свернутый трубчатый хоботок. Верхних челюстей у бабочек нет. Развитие с полным превращением. Личинки имеют вид гусениц: они червеобразные, с грызущими ротовыми органами. Кроме трех пар грудных ножек, имеют 2-5 пар нечленистих ненастоящих.

 

Ряд Двукрылые. Двукрылые имеют ротовые органы лижучого (домашняя муха) или колюще-сосущего типа (комары, слепни), иногда они редуцированные (оводы). Передняя пара крыльев перепончатая, задняя превращена в органы равновесия (дзижчальця). Развитие с полным превращением.

Все мертвое, гнилое становится достоянием мух. Уничтожая мертвое, они творят новую жизнь.

Используя дрозофил как лабораторных животных, ученые расшифровали немало законов наследственности.

Существуют вредные формы: комары, слепни, мошка, мокрецы и москиты.

 

Ряд Перепончатокрылые. Ротовое аппарат грызущихся или гризучо-лижучий. Имеют две пары перепончатых крыльев. Много видов относятся к общественным насекомым. Развитие с полным превращением. Ряд объединяет разнообразных насекомых: пчел, шмелей, муравьев, ездоков, пилильщиков.

 

Сравнительная характеристика классов членистоногих

 

Признаки

Класс Ракообразные

Класс Паукообразные

Класс Насекомые

Отделы тела

Головогруди, брюшко

Говологруди, брюшко, иногда непочленоване

Председатель, грудь, брюшко

Количество конечностей

Разная

Четыре пары

Три пары

Количество усиков

Две пары

Отсутствуют

Одна пара

Крылья

Отсутствуют

Две пары или отсутствуют. У двукрылых — одна пара

Органы дыхание

Жабры

Легкие, трахеи

Трахеи

Органы выделение

Зеленые железы

Мальпигиевы сосуды

Мальпигиевы сосуды, жировое тело

Органы зрения

Сложные (фасеткові) глаза

Восемь простых глазков (паук)

Сложные (фасеткові) глаза

Размножение

Раздельнополые. Внешнее оплодотворение

Раздельнополые. Внутреннее оплодотворение

Раздельнополые. Половой диморфизм. Внутреннее оплодотворение

Развитие

3 метаморфозом

Прямой

3 неполным и полным метаморфозом

 

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Большинство насекомых живет только один год, но немало и таких, которые развиваются 2-3 года и больше. Например, личинка жука древоточца ергатесфабер может жить от 4 до 12 лет, а личинка жука древоточца хлорофорус — до 20 лет. Личинка цикады развивается в почве 17 лет, а взрослая цикада живет около полумесяца.

Самое большое насекомое в мире — сингапурский палочник, или фібалозома: длина его туловища достигает 27 см, а с вытянутыми ногами составляет более 40 см. В такой позе насекомое похоже на сучок или ветвь, поэтому она почти незаметна на кусте или дереве. Крупнейшие в мире жуки — скрипун-титан, скрипун-великозубий, длиной 18 см, и жук-геркулес, длина тела которого — 15 см. Они живут в тропической части Южной Америки.

Крупнейший в мире бабочка — южноамериканская серая агрипіна длиной 9 см и с размахом крыльев 27 см. Крупнейшие из бабочек нашей фауны — павлиний глаз, дубовый шелкопряд. Размах крыльев этих бабочек достигает 14-15 см.

В блохи скачок в 200 раз больше за длину ее тела. Калоид онтофагус несет груз в 93 раза тяжелее самого себя, майский жук — в 24 раза, навозник геотрупис — в 28.

В США в самом центре города Энтерпрайз штата Алабама стоит памятник, воздвигнутый самому злейшему шкідникові хлопчатника— бавовниковому долгоносику. В городе Квинсленд на территории штата Новый Южный Уэльс (Австралия) сооружен памятник бабочке-шелкопряду коктобластіс. Гусеница этого мотылька спасла страну от кактуса опунции, который был завезен из Аргентины и так размножился, что мог нанести больших ущерб сельскому хозяйству.