Последовательно разбираем понятия из всех 66 актуальных заданий источника. Повторяющиеся вопросы объединены в логические блоки для удобного повторения.
Тема 29. Членистоногие и их разнообразие
1. Тип Членистоногие: общий план строения
К членистоногим относятся ракообразные, паукообразные и насекомые. Их тело двусторонне-симметричное, сегментированное и разделено на отделы. Парные конечности состоят из подвижно соединённых члеников, а снаружи тело защищает хитиновый покров. Эти признаки помогают распознать тип в заданиях 1, 27, 34, 38, 39 и 53.
2. Хитиновый наружный скелет и линька
Хитин — прочный азотсодержащий полисахарид. Вместе с белками он образует кутикулу: она защищает тело, уменьшает потерю воды и служит местом прикрепления мышц. Нерастяжимый покров периодически сбрасывается во время линьки; пока новый покров мягкий, животное растёт. Хитин также входит в клеточные стенки грибов. Это объединяет повторяющиеся вопросы 5, 7, 9, 12, 15, 18, 21, 29 и 55.
3. Речной рак и другие ракообразные
У речного рака тело состоит из головогруди и брюшка. Есть две пары усиков, сложные глаза на стебельках и пять пар ходильных ног; первая пара несёт клешни. Рак дышит жабрами, кровеносная система незамкнутая, органы выделения — зелёные железы. Он живёт в пресной воде, поэтому в заданиях 1 и 59 его узнают по сочетанию водного образа жизни, жабр и двух пар усиков.
4. Классы членистоногих: как быстро различать
Ракообразные обычно имеют две пары усиков и дышат жабрами. У паукообразных четыре пары ходильных ног, нет усиков и крыльев. У насекомых одна пара усиков, три пары ног и три отдела тела: голова, грудь и брюшко. Сороконожки имеют много сегментов туловища с одной или двумя парами ног. Такой алгоритм нужен для заданий 16, 30, 41, 44 и 56.
5. Насекомые: строение и системы органов
На груди насекомого расположены три пары ног и обычно одна или две пары крыльев. Дыхание трахейное: воздух поступает через дыхальца прямо к тканям. Кровеносная система незамкнутая, а мальпигиевы сосуды выводят продукты обмена в кишечник. Нервная система включает надглоточный узел и брюшную нервную цепочку. Эти признаки проверяют задания 4, 14, 17, 19, 20, 28, 31, 36 и 40.
6. Отряды насекомых и их представители
Жесткокрылые имеют твёрдые надкрылья: колорадский жук и плавунец. Чешуекрылые — две пары крыльев с чешуйками: капустница и тутовый шелкопряд. Перепончатокрылые — пчёлы, шмели и муравьи. У двукрылых, например комнатной мухи, комара и мухи цеце, развита одна пара крыльев. Прямокрылые — кузнечик и медведка; блохи вторично бескрылы. Это основа заданий 2, 11, 22, 24, 25 и 35.
7. Полное и неполное превращение
При полном превращении последовательно идут яйцо, личинка, куколка и имаго; личинка обычно резко отличается от взрослого насекомого. Так развиваются жуки, бабочки, перепончатокрылые, двукрылые и блохи. При неполном превращении стадии куколки нет: яйцо, нимфа, имаго. Оно характерно для прямокрылых, клопов, тараканов и вшей. Это отвечает заданиям 3, 6, 47 и 51.
8. Крылья и ротовые аппараты насекомых
Крылья насекомых — складки покровов груди, пронизанные жилками; это важно для задания 26. Тип ротового аппарата связан с пищей: грызущий у жуков и кузнечиков, грызуще-лижущий у пчёл, сосущий хоботок у бабочек, колюще-сосущий у комаров и клопов, лижущий у комнатной мухи. По строению ротового аппарата можно сделать вывод о способе питания.
9. Паукообразные и паук-крестовик
Тело паука состоит из головогруди и брюшка. На головогруди находятся хелицеры, педипальпы и четыре пары ходильных ног; усиков нет. На брюшке расположены паутинные бородавки. Паук впрыскивает пищеварительный сок в добычу и затем всасывает разжиженную пищу, то есть имеет наружное пищеварение. Дышит лёгочными мешками и трахеями. Эти признаки нужны в заданиях 10, 23 и 32.
10. Шелкопряд и биологическое значение насекомых
Тутовый шелкопряд относится к чешуекрылым. Его гусеница питается листьями шелковицы и перед окукливанием плетёт кокон из шёлковой нити, которую выделяют прядильные железы. Человек разводит шелкопряда для получения натурального шёлка. Это пример одомашненного насекомого и ключ к заданию 13.
11. Шмели, пчёлы и опыление
Шмели и пчёлы относятся к перепончатокрылым. У них две пары прозрачных крыльев, грызуще-лижущий ротовой аппарат и покрытое волосками тело, к которому прилипает пыльца. Шмели способны работать при более низкой температуре, чем многие пчёлы, и опыляют клевер и другие растения. Наружный хитиновый покров одновременно подтверждает принадлежность к членистоногим. Так связаны задания 33 и 34.
12. Переносчики возбудителей болезней
Муха цеце переносит трипаносом — возбудителей сонной болезни, малярийный комар рода Anopheles переносит малярийного плазмодия. Иксодовые клещи могут переносить возбудителей клещевого энцефалита и болезни Лайма, а платяная вошь — сыпного тифа. Следует различать переносчика и самого возбудителя: насекомое или клещ переносит простейшее, бактерию либо вирус. Это важно для заданий 8, 43 и 46.
13. Пищеварение, выделение и кровообращение
У членистоногих сквозной пищеварительный тракт: рот, передний, средний и задний отделы кишечника. Кровеносная система незамкнутая, жидкость называется гемолимфой. Органы выделения различаются: зелёные железы у ракообразных, мальпигиевы сосуды у насекомых и многих паукообразных. Запасной углевод членистоногих, как и других животных, — гликоген; это ключ к заданию 37.
14. Среды обитания и приспособления
Членистоногие освоили воду, сушу, почву, воздух и организмы хозяев. Речной рак и плавунец связаны с пресной водой; краб-привид живёт на морском песчаном берегу; медведка прокладывает ходы во влажной почве; большинство пауков и насекомых наземные. В заданиях 42 и 45 среду определяют по жабрам, форме конечностей, покровам и образу движения.
15. Что общего у моллюсков и членистоногих
У большинства представителей обеих групп есть сквозная пищеварительная система, незамкнутая кровеносная система и гемолимфа. Но мантия, нога и раковина характерны для моллюсков, а хитиновый наружный скелет и членистые конечности — для членистоногих. Головоногие моллюски являются исключением: их кровеносная система замкнутая. Это помогает решить задания 48 и 52.
16. Обтекаемая форма и другие адаптации
Обтекаемая форма тела уменьшает сопротивление воды и потому независимо возникла у быстро плавающих животных разных групп, например у рыбы и активно движущегося водного членистоногого. Роговые чешуи пресмыкающихся имеют иное происхождение и строение, чем хитиновая кутикула членистоногих. В заданиях 49 и 50 важно различать аналогичные приспособления и признаки родства.
17. Членистоногие в пищевых цепях
Насекомые и другие членистоногие бывают растительноядными, хищниками, паразитами, опылителями и разрушителями органических остатков. Насекомоядные растения ловят главным образом мелких членистоногих, но не превращаются в гетеротрофов: органические вещества они синтезируют фотосинтезом, а из добычи получают прежде всего соединения азота. Это смысл задания 54.
18. Разнообразие и работа с диаграммами
Членистоногие — самый богатый видами тип животных. Решая задание с диаграммой, нужно прочитать значения для ракообразных, паукообразных и насекомых, привести их к одинаковым единицам и сложить только указанные группы. Например, 47 тысяч + 100 тысяч + 1 миллион = 1 миллион 147 тысяч видов. Так проверяется задание 57.
19. Паразитизм и способы размножения
Облигатный паразит не может завершить жизненный цикл без хозяина; к постоянным эктопаразитам человека относятся вши. У общественных перепончатокрылых возможен партеногенез: у медоносной пчелы из неоплодотворённых яиц развиваются самцы, а из оплодотворённых — самки. Не смешивайте партеногенез с почкованием или делением. Эти понятия нужны в заданиях 58 и 60.
20. Жук-плавунец
Плавунец — пресноводное насекомое отряда Жесткокрылые, обычно рода Dytiscus. Его задние ноги уплощены и покрыты щетинками, поэтому работают как вёсла. Под надкрыльями жук удерживает запас атмосферного воздуха и периодически поднимается к поверхности; дыхание остаётся трахейным, а не жаберным. Это последовательность заданий 61–63.
21. Диагностические признаки животных
При сопоставлении признака и животного сначала выбирайте наиболее специфичный признак: две пары усиков — ракообразное; четыре пары ног и хелицеры — паукообразное; три пары ног и трахеи — насекомое; мантия — моллюск; стрекательные клетки — кишечнополостное; сегментация и замкнутые сосуды — кольчатый червь. Так исключаются внешне похожие варианты в задании 64.
22. Краб-привид и двойные названия видов
Краб-привид — десятиногое ракообразное рода Ocypode, приспособленное к жизни на песчаном морском берегу. Он быстро бегает, роет норы и сохраняет жабры влажными. В названии Ocypode quadrata первое слово обозначает род, оба слова вместе — вид; родовое название пишут с прописной буквы, видовое — со строчной. Это завершает задания 65 и 66.
23. Речной рак: признаки для быстрого ответа
Речной рак относится к ракообразным типа Членистоногие. Его наружный скелет образован хитиновой кутикулой, укреплённой солями кальция. Тело разделено на головогрудь и членистое брюшко, а конечности состоят из подвижных члеников.
- две пары усиков и сложные глаза на подвижных стебельках;
- пять пар ходильных конечностей, первая пара образует клешни;
- брюшные плавательные ножки и хвостовой плавник;
- жаберное дыхание, незамкнутая кровеносная система, зелёные железы;
- рост возможен только после линьки хитинового покрова.
24. Отряд — представитель — тип развития
Эту таблицу соответствий удобно выучить как готовую последовательность для заданий НМТ.
- Твердокрылые: колорадский жук, жук-плавунец — полное превращение;
- Чешуекрылые: капустная белянка и тутовый шелкопряд — полное превращение;
- Перепончатокрылые: медоносная пчела, шмель, муравей — полное превращение;
- Двукрылые: комнатная муха, комар, муха цеце — полное превращение;
- Прямокрылые: зелёный кузнечик, саранча, медведка — неполное превращение;
- Вши, тараканы, клопы и стрекозы также развиваются без стадии куколки.
25. Как без ошибки распознать насекомое
У взрослого насекомого тело разделено не на два, а на три отдела: голову, грудь и брюшко. На голове расположены одна пара усиков, глаза и ротовой аппарат. Только на груди находятся три пары ходильных ног и, у большинства видов, крылья. На брюшке открываются дыхальца трахейной системы; хвостовой отдел как отдельная часть тела отсутствует.
Следовательно, животное с тремя парами ходильных конечностей — насекомое. Четыре пары ног без усиков указывают на паукообразное, а две пары усиков и обычно пять пар ходильных ног — на ракообразное.
26. Точные факты, которые часто повторяются
- Функцию наружного скелета членистоногих выполняет хитиновая кутикула;
- хитин входит в покров речного рака и клеточные стенки многих грибов;
- у паука-крестовика четыре пары ходильных ног, а усиков и крыльев нет;
- муха цеце не вызывает болезнь сама: она переносит трипаносом — возбудителей сонной болезни;
- натуральный шёлк получают из коконов тутового шелкопряда, внутри которых находятся куколки; шелкопряд относится к чешуекрылым;
- полное превращение включает яйцо, личинку, куколку и имаго; неполное — яйцо, нимфу и имаго.
