Членистоногие: ракообразные, паукообразные, насекомые

Членистоногие — самый многочисленный тип животного царства: описано больше миллиона видов, и это больше, чем все остальные животные, вместе взятые. Причина не в случайности, а в двух приобретениях, давших название типу.

Первое — наружный скелет из хитина. Хитин лёгок, прочен и почти не пропускает воду. Скелет снаружи означает сразу три выгоды: защита внутренних органов, опора для мышц (они крепятся изнутри к панцирю) и, главное, защита от высыхания. Именно поэтому членистоногие оказались первыми животными, по-настоящему освоившими сушу, и до сих пор остаются самыми многочисленными её обитателями.

Второе — членистые конечности. Нога, состоящая из подвижно соединённых отрезков, работает как система рычагов: ею можно бегать, копать, плавать, хватать, прыгать, чистить усики. Одна и та же схема легко приспосабливается к любой задаче — отсюда разнообразие.

Есть у наружного скелета и обратная сторона, и её обязательно спрашивают: хитиновый покров не растёт вместе с животным. Он затвердел — и дальше остаётся прежнего размера. Поэтому рост членистоногих идёт скачками, через линьку: старый панцирь сбрасывается, и пока новый ещё мягкий, животное быстро увеличивается в размерах и лишь потом затвердевает. Свежелинявшее членистоногое беззащитно и обычно прячется. Вторая плата — ограничение размера: тяжёлый панцирь не даёт вырасти по-настоящему крупным на суше, и самые большие членистоногие живут в воде, где вес поддерживается.

Остальные общие признаки следуют из этих двух: тело сегментировано и разделено на отделы, мышцы поперечнополосатые и прикреплены к панцирю изнутри, полость тела смешанная, кровеносная система незамкнутая, есть сердце на спинной стороне, нервная система — брюшная нервная цепочка с крупным головным узлом, а глаза часто фасеточные, из множества отдельных глазков.

Почти каждое задание об определении класса решается подсчётом, а не припоминанием. Считают усики и ходильные ноги, а потом сверяются с отделами тела.

Ракообразные: две пары усиков (длинные и короткие), пять пар ходильных ног, тело из головогруди и брюшка, дыхание жабрами, живут в воде (исключение — мокрица, но и она сидит во влажных местах). Речной рак, краб, дафния, циклоп, креветка.

Паукообразные: усиков нет вовсе, четыре пары ходильных ног, тело из головогруди и брюшка, дыхание лёгочными мешками и трахеями, есть хелицеры и ногощупальца. Пауки, клещи, скорпионы, сенокосцы.

Насекомые: одна пара усиков, три пары ходильных ног, тело из головы, груди и брюшка, дыхание трахеями, у большинства есть крылья (одна или две пары). И крылья, и все ноги сидят на груди — это удобная проверка при разборе рисунка.

Если усиков нет, дальше можно не считать: это паукообразное. Если усиков две пары — ракообразное. Одна пара — насекомое, и тогда счёт ног должен дать шесть. Расхождение означает, что вы неверно определили, где кончается голова: ноги у насекомого прикреплены к груди, а не к брюшку, и брюшко ног не несёт вовсе.

Отдельно стоит запомнить клеща, потому что его часто зовут «насекомым». У взрослого клеща четыре пары ног и нет усиков, тело слитное — это паукообразное. Ошибка здесь стоит балла в задании 22 про профилактику клещевых инфекций.

Тело рака покрыто хитиновым панцирем, пропитанным известью, — оттого он такой твёрдый. Отделов два: головогрудь, где голова срослась с грудью и прикрыта общим щитом, и членистое брюшко, заканчивающееся хвостовым плавником. На головогруди — две пары усиков, глаза на стебельках (их можно поворачивать), ротовые органы, клешни (видоизменённая первая пара ходильных ног) и четыре пары ходильных ног. На брюшке — плавательные ножки, у самки к ним прикрепляется икра.

Дышит рак жабрами, которые лежат под боковыми краями панциря и омываются водой. Кровеносная система незамкнутая, сердце на спинной стороне головогруди. Питается рак и растениями, и падалью, играя роль санитара водоёма. Пищеварение начинается в желудке, где есть хитиновые «зубцы», перетирающие пищу.

Обратите внимание на движение: медленно рак ползёт вперёд ходильными ногами, а при испуге резко подгибает брюшко и рывком уходит назад. Ещё одна особенность — способность отбрасывать клешню при опасности, а затем восстанавливать её при линьках.

Мелкие ракообразные — дафнии и циклопы — важны не сами по себе, а как основа планктона и корм мальков рыб; их роль в пищевых цепях встречается в линиях 19–21.

У паука-крестовика головогрудь и брюшко соединены тонким стебельком. Усиков нет; вместо них — хелицеры с протоками ядовитых желёз и ногощупальца. Восемь простых глаз, но зрение слабое: паук ориентируется главным образом по колебаниям паутины.

Паутина — ключевой сюжет. На брюшке есть паутинные бородавки, выделяющие жидкий белок, который на воздухе застывает нитью. Из нитей паук плетёт ловчую сеть; часть нитей клейкая, часть — нет, и по неклейким «спицам» паук ходит сам. Попавшую жертву он обездвиживает ядом и впрыскивает пищеварительный сок: пища переваривается вне тела и всасывается уже в виде раствора. Это называется внекишечным пищеварением, и оно объясняет, почему от съеденной мухи остаётся пустая оболочка.

Дышит паук лёгочными мешками и трахеями. Паутина служит ему не только сетью: из неё делаются кокон для яиц, выстилка убежища и паутинные нити для расселения молодых паучков по ветру.

Иксодовый клещ — тоже паукообразное, но образ жизни у него иной: он кровосос и переносчик возбудителей. Сам по себе укус не так опасен, как то, что клещ передаёт со слюной: клещевой энцефалит (поражает нервную систему) и боррелиоз, или болезнь Лайма. Клещ подстерегает жертву на траве и низком кустарнике, цепляется за одежду и ищет участок тонкой кожи, поэтому чаще присасывается на шее, за ушами, в подмышках, под коленями.

Профилактика — обязательная часть ответа в задании 22, и она должна быть конкретной: закрытая одежда со светлой тканью (на ней клеща видно) и заправленными брюками, головной убор, репелленты, осмотр себя и спутников каждые полтора-два часа на прогулке и после неё, прививка от клещевого энцефалита для тех, кто живёт в опасных районах, кипячение козьего молока (через него тоже передаётся энцефалит). Присосавшегося клеща надо удалить как можно скорее — лучше в медпункте — и сдать на анализ; чем дольше он сидит, тем выше риск заражения.

Неполное превращение: яйцо → личинка → взрослое насекомое. Личинка похожа на взрослое, отличается размером и недоразвитыми крыльями, живёт там же и ест то же самое; растёт через линьки. Так развиваются кузнечики, саранча, тараканы, клопы, стрекозы, вши.

Полное превращение: яйцо → личинка → куколка → взрослое насекомое. Личинка совсем не похожа на взрослое (гусеница и бабочка, червеобразная личинка и жук), а между ними стоит куколка — внешне неподвижная стадия, внутри которой идёт полная перестройка тела. Так развиваются бабочки, жуки, мухи, комары, пчёлы, муравьи.

В чём выгода полного превращения? Ответ, который ждут на экзамене, состоит из двух частей. Первая: личинка и взрослое насекомое живут в разных средах и питаются разной пищей, значит, не конкурируют друг с другом. Гусеница грызёт листья, бабочка пьёт нектар; личинка комара живёт в воде и фильтрует микроорганизмы, взрослый комар летает. Вид использует два разных ресурса вместо одного. Вторая: обязанности разделены — личинка занята только питанием и ростом, взрослое насекомое только размножением и расселением, и каждая стадия устроена именно под свою задачу.

Из этого же выводится и практическое следствие для борьбы с вредителями: наиболее уязвима та стадия, на которой насекомое питается и малоподвижно. Против колорадского жука и капустной белянки борются прежде всего с личинками, а против комаров — с личинками в воде, обрабатывая или осушая мелкие водоёмы, — там они собраны в одном месте и не улетают.

Тип ротового аппарата прямо говорит о пище, и задания на соответствие этим пользуются. Грызущий (жуки, кузнечики, гусеницы) — твёрдая растительная или животная пища. Сосущий (бабочки) — хоботок для нектара. Колюще-сосущий (комары, клопы, тли) — прокалывает покров и высасывает кровь или сок растений. Лижущий (мухи) — жидкая и полужидкая пища. Грызуще-лижущий (пчёлы) — и пыльца, и нектар.

Отряды, которые нужно узнавать: Жесткокрылые (жуки) — первая пара крыльев превращена в жёсткие надкрылья; Чешуекрылые (бабочки) — крылья покрыты чешуйками; Двукрылые (мухи, комары) — одна пара крыльев, вторая превращена в жужжальца; Перепончатокрылые (пчёлы, осы, муравьи) — две пары прозрачных крыльев, многие общественные; Прямокрылые (кузнечики, саранча) — прыгательные задние ноги, неполное превращение.

Значение насекомых огромно и двусторонне, и в ответе стоит назвать обе стороны. Полезные: опылители цветковых растений (без них не будет урожая садов и многих полевых культур), пчёлы дают мёд и воск, тутовый шелкопряд — шёлк, хищные и паразитические насекомые (божьи коровки, наездники, жужелицы) уничтожают вредителей и применяются в биологическом методе борьбы, почвенные насекомые и их личинки перерабатывают остатки, муравьи — санитары леса, а сами насекомые — корм для птиц, рыб, земноводных.

Вредные: вредители растений (колорадский жук, саранча, тля, капустная белянка, яблонная плодожорка), переносчики возбудителей (комнатная муха — кишечные инфекции и яйца глистов, малярийный комар — малярия, вши — сыпной тиф), паразиты человека и животных, вредители запасов и древесины.

Способы борьбы тоже стоит различать. Химический (ядохимикаты) действует быстро, но губит и полезных насекомых, накапливается в цепях питания и вызывает устойчивость вредителя. Биологический (хищные насекомые, наездники, птицы, бактериальные препараты) медленнее, но не загрязняет среду. Агротехнический — севооборот, глубокая вспашка, уборка растительных остатков — лишает вредителя условий. Этот перечень — готовый ответ на вопрос задания 22 «предложите меру».