Речной рак: конечности, жабры и системы внутренних органов
Разберём один конкретный план строения ракообразного: что можно увидеть снаружи, где искать органы на препарате и как связаны дыхание, кровообращение, пищеварение и выделение.
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Животные
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Строение ракообразного на примере речного рака
- Головогрудь, брюшко, карапакс и членистые конечности
- Антенны, ротовые придатки, клешни, ходильные и брюшные конечности
- Жабры и движение воды в жаберной полости
- Пищеварительный тракт и пищеварительная железа
- Сердце, гемолимфа и гемоцель
- Антеннальные железы и нервная система
- Практика внешнего и внутреннего строения на готовых образцах
Как это устроено
Внешнее строение начинают с ориентации препарата: передний и задний концы, спинная и брюшная стороны. Карапакс прикрывает головогрудь, брюшко остаётся сегментированным. У десятиногого речного рака пять пар ходильных конечностей, и первая из них обычно несёт клешни; дополнительные ротовые и брюшные придатки не прибавляют к счёту ходильных ног. Две пары усиков, глаза и придатки помогают животному получать информацию и обрабатывать пищу. При линьке покров сбрасывается, поэтому внешний вид мягкого только что перелинявшего рака отличается от обычного твёрдого образца.
Под боковыми участками карапакса расположены жаберные полости. Вода должна омывать поверхность жабр, чтобы кислород переходил в жидкость организма, а углекислый газ удалялся. Жабры не являются лёгкими, а наличие воды само по себе не гарантирует достаточного кислорода: его растворённое количество зависит от условий. Сердце продвигает гемолимфу в открытой системе, где она омывает органы в гемоцеле. Нельзя переносить на рака схему замкнутых артерий, вен и капилляров человека без оговорок.
Пища проходит через ротовые структуры к желудку и кишечнику; пищеварительная железа участвует в переработке и усвоении веществ. Школьное сравнение её с «печенью» удобно лишь отчасти: состав функций не тождественен человеческому органу. Антеннальные железы участвуют в выделении и водно-солевом балансе, но продукты обмена могут удаляться и иными путями, в том числе через жабры. Сопоставляйте каждую систему по тому, какое вещество она переносит и где находится на конкретном препарате.
Нервная система включает надглоточные структуры и брюшную цепочку с узлами, связанную с чувствительными придатками и движением. На схеме нельзя утверждать, что увиденный снаружи усик доказывает видимый без вскрытия нервный узел. Для углублённой практики различают три уровня доказательства: непосредственно видимая деталь на подготовленном образце, подписанная анатомическая схема и вывод о функции. Если препарат повреждён или часть органа не различима, записывают «не удалось наблюдать», а не дорисовывают её как факт.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Речной рак
Представитель десятиногих ракообразных, используемый как учебный пример; его строение не следует без проверки приписывать всем ракообразным.
Пример: У речного рака различают головогрудь и брюшко, тогда как тело мокрицы устроено заметно иначе.
- Головогрудь
Передний отдел тела речного рака, образованный объединёнными сегментами головы и груди и несущий органы чувств, ротовые и ходильные конечности.
Пример: На головогруди расположены усики, глаза и пять пар ходильных конечностей десятиногого рака.
- Брюшко
Задний сегментированный отдел тела рака с брюшными придатками и хвостовой частью, участвующий в движении и иных функциях.
Пример: Быстрый подгиб брюшка помогает раку совершить резкий рывок назад в воде.
- Карапакс
Плотный участок наружного покрова, прикрывающий головогрудь рака и образующий защиту жаберной полости по бокам.
Пример: На модели можно показать край карапакса, под которым лежат жабры, не вскрывая живое животное.
- Антенны
Парные чувствительные придатки головы ракообразных, участвующие в осязании и восприятии химических сигналов; у десятиногих есть две пары различающихся усиков.
Пример: На готовом препарате различают короткие антеннулы и более длинные антенны речного рака.
- Ротовые придатки
Изменённые парные конечности около рта, которые удерживают, измельчают или передают пищу к ротовому отверстию.
Пример: Челюсти и ногочелюсти речного рака работают с пищей, но их нельзя назвать дополнительными ходильными ногами.
- Ходильные конечности
Пять пар грудных конечностей десятиногого рака, связанных с передвижением; передняя пара обычно несёт крупные клешни для захвата и защиты.
Пример: У речного рака клешненосные ноги считаются первой парой ходильных, а не шестой отдельной парой.
- Брюшные конечности
Парные придатки сегментов брюшка, функции которых различаются по полу и положению и могут быть связаны с плаванием или удержанием икры.
Пример: У некоторых самок речных раков икринки удерживаются на брюшных конечностях.
- Жабры рака
Органы газообмена с большой поверхностью, расположенные по бокам головогруди в жаберных полостях и омываемые водой.
Пример: Готовая анатомическая схема показывает жабры под боковой частью карапакса, а не внутри клешни.
- Пищеварительный тракт рака
Последовательность отделов от рта через пищевод, желудок и кишечник к анальному отверстию, где пища проходит обработку и усвоение.
Пример: На подписанном препарате ищут желудок в передней части головогруди и кишечник, проходящий далее по телу.
- Пищеварительная железа рака
Крупный орган пищеварительной системы, выделяющий вещества для переработки пищи и участвующий в усвоении и запасании питательных веществ; его не следует буквально приравнивать к печени человека.
Пример: В анатомической схеме железа соединена с пищеварительным трактом, но не является частью жаберной системы.
- Гемолимфа
Циркулирующая жидкость открытой кровеносной системы членистоногих, которую сердце направляет к органам и в полости тела.
Пример: У рака гемолимфа переносит вещества между органами; у насекомых основную доставку кислорода часто выполняют трахеи.
- Гемоцель
Система полостей тела, где гемолимфа непосредственно омывает органы при открытой кровеносной системе членистоногого.
Пример: Выход гемолимфы из сосудов в гемоцель отличает открытый тип циркуляции от замкнутой системы позвоночных.
- Сердце рака
Мышечный орган открытой кровеносной системы, сокращения которого продвигают гемолимфу к тканям; он не превращает систему в замкнутую.
Пример: На схеме сердце показано со стороны спины над частью пищеварительного тракта.
- Антеннальная железа
Парный орган выделения и осморегуляции ракообразного возле основания антенн, также называемый в школьной литературе зелёной железой.
Пример: В подготовленной модели выход антеннальной железы ищут у основания усика, а не на конце брюшка.
- Брюшная нервная цепочка
Часть нервной системы членистоногого с нервными узлами и продольными связями вдоль брюшной стороны тела, соединённая с надглоточным отделом.
Пример: На анатомическом рисунке цепочка проходит по брюшной стороне, тогда как сердце расположено ближе к спинной.
Пример по шагам
На рисунке у рака подписали шесть пар ходильных ног, «лёгкие под карапаксом» и «замкнутую кровь в венах». Исправьте три подписи.
- Первая пара ходильных ног уже несёт клешни: вместе ходильных пар у типичного речного рака пять, а не шесть.
- Под карапаксом находятся жабры, через которые идёт газообмен с водой, а не лёгкие.
- Сердце гонит гемолимфу в открытую кровеносную систему с гемоцелем; схема человеческих вен здесь неточна.
Вывод: Число и названия структур проверяют по конкретному плану тела, а функцию — по анатомии и источнику.
Практическая работа
Изучение внешнего строения и конечностей ракообразного
- На готовом фиксированном препарате или качественных фотографиях установите переднюю, заднюю, спинную и брюшную стороны; найдите головогрудь, брюшко и карапакс.
- Отдельно сосчитайте пять пар ходильных конечностей с клешнями как первой парой, две пары усиков и видимые брюшные придатки; если часть закрыта, отметьте это в записи.
- Сравните клешню, ходильную ногу, ротовой и брюшной придаток по месту и предполагаемой функции, не объявляя невидимое непосредственно наблюдаемым.
Что можно заключить: Общий членистый план сочетается со специализацией придатков; разные типы конечностей нужно считать отдельно.
Безопасность: Используйте только предоставленные учителем фиксированные образцы или изображения; не ловите и не вскрывайте живых раков и соблюдайте правила работы с музейной коллекцией.
Практическая работа
Изучение внутреннего строения ракообразного
- По подготовленному разрезу, муляжу или подписанной микрофотографии сначала укажите ориентацию тела и источник материала; не проводите самостоятельное вскрытие.
- Найдите жабры под боковым краем карапакса, сердце ближе к спинной стороне, желудок и кишечник, пищеварительную и антеннальную железы; рядом с каждой подписью поставьте «видно» или «по схеме».
- Свяжите каждую найденную структуру с одним потоком: вода и газы, гемолимфа, пища или выделяемые вещества; отдельно покажите брюшную нервную цепочку, если она действительно различима.
Что можно заключить: Системы органов различают по положению и функции, не подменяя видимые признаки учебной догадкой; часть органов может быть неразличима на конкретном материале.
Безопасность: Работайте только с заранее подготовленными школьными материалами под руководством учителя; не берите несанкционированные биологические образцы и не проводите вскрытие дома.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.