Умблик
8 класс · углублённый
Биология · 8 класс · углублённый уровень
Биология · углублённый уровень · 8 класс · Урок 68

Внутреннее строение насекомого: воздух, пища, выделение и нервная система

Проследим разные пути воздуха, пищи, гемолимфы и продуктов обмена в типичной учебной модели насекомого, не смешивая трахеи с кровеносной системой.

Животные

Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс

Животные

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

  • Внутреннее строение насекомого на готовом препарате
  • Дыхальца, трахеи и трахеолы как путь газов
  • Передняя, средняя и задняя кишка, пищеварение и всасывание
  • Мальпигиевы сосуды и водный баланс
  • Спинной сосуд, сердце, гемолимфа и гемоцель
  • Нервные узлы и брюшная нервная цепочка
  • Жировое тело и запасание веществ
  • Практика различения видимых структур и функциональных выводов
Четыре маршрута внутри насекомогоВоздухдыхальце → трахея → трахеола → клеткаПищарот → передняя → средняя → задняя кишкаВыделениегемолимфа → мальпигиевы сосуды → кишкаГемолимфаспинной сосуд → гемоцель → органыУ разных видов и стадий детали отличаются; это не анатомический масштабный рисунок.
Четыре функциональных маршрута в типичной модели насекомого. Схема не показывает точное число органов, их масштаб и особенности каждого вида или стадии.

Как это устроено

При изучении внутреннего строения сначала уточняют вид или учебную модель и ориентацию тела. У насекомого голова, грудь и брюшко; внутри них проходят разные системы, которые на плоском рисунке могут пересекаться, но не сливаться. Пища движется от рта через переднюю, среднюю и заднюю кишку. У некоторых видов выражен зоб, у других отдельные отделы выглядят иначе; нельзя объявлять один препарат универсальной формой всех насекомых. Средняя кишка связана с пищеварением и всасыванием, а задняя участвует в возврате части воды.

Воздух поступает через дыхальца в трахеи и тонкие трахеолы рядом с тканями. Поэтому у большинства насекомых гемолимфа не выполняет той же главной роли в переносе кислорода, что кровь позвоночных. Дыхальца могут регулировать открытие, а трахейная система может отличаться у водных личинок и взрослых наземных форм. На обычной фотографии всего тела дыхальца иногда видны, но внутренние трахеолы без подготовленного материала не наблюдаются.

Спинной сосуд сокращается и продвигает гемолимфу в гемоцеле, где она омывает органы и переносит питательные вещества и сигналы. Мальпигиевы сосуды связаны с кишечником и переносят некоторые продукты обмена из гемолимфы; задняя кишка возвращает часть воды и солей. Жировое тело служит обмену и запасанию, особенно важному на некоторых стадиях развития. Схема «дыхальце → трахея → клетка» и схема «пища → кишка → гемолимфа» описывают разные маршруты и не заменяют друг друга.

Нервная система включает надглоточные структуры и брюшную цепочку с узлами; она координирует реакции и движения вместе с гормональной регуляцией. В школьной лабораторной работе по готовому разрезу, муляжу или микрофотографии нужно отличать найденный орган от подписи, перенесённой со схемы. На повреждённом или мелком препарате некоторые структуры не видны; это ограничение данных, а не «отсутствие» органа у вида. Самостоятельное вскрытие, работа с формалином или неизвестным насекомым для урока не требуется.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Дыхальце насекомого

Отверстие на поверхности тела, соединённое с трахейной системой и участвующее в поступлении воздуха и регулировании потери воды.

Пример: На боковой поверхности грудного или брюшного сегмента некоторых насекомых можно различить дыхальце при увеличении.

Трахея насекомого

Воздухоносная трубка трахейной системы, разветвляющаяся от дыхалец и проводящая газы через тело к более тонким окончаниям.

Пример: На готовом препарате трахея может выглядеть как тонкая светлая ветвящаяся трубка, но её не следует путать с нервом.

Трахеола

Очень тонкое конечное ответвление трахейной системы, через которое у многих насекомых происходит обмен газов рядом с клетками.

Пример: Трахеолы гораздо мельче крупных трахей и могут быть неразличимы на обычной фотографии целого насекомого.

Передняя кишка насекомого

Начальная часть пищеварительного тракта после рта, в которую могут входить пищевод, зоб и другие структуры в зависимости от вида.

Пример: У некоторых насекомых зоб временно удерживает пищу, но не выполняет все функции средней кишки.

Зоб насекомого

Расширенный участок передней кишки у ряда насекомых, временно удерживающий пищу; его выраженность и функция зависят от вида.

Пример: На анатомической схеме выбранного вида зоб может быть виден между пищеводом и средней кишкой.

Средняя кишка насекомого

Часть пищеварительного тракта, где у многих насекомых происходит значительная доля ферментативной обработки и всасывания пищи.

Пример: У учебной модели кузнечика среднюю кишку отличают от задней по положению и связи с пищеварительными выростами.

Задняя кишка насекомого

Последний отдел пищеварительного тракта, участвующий в проведении остатка пищи и возврате воды и солей; сюда у многих насекомых поступают продукты мальпигиевых сосудов.

Пример: В конечных отделах кишечника часть воды может всасываться обратно перед выведением остатка.

Мальпигиевы сосуды

Тонкие выросты, сообщающиеся с кишечником многих насекомых и переносящие из гемолимфы вещества, подлежащие выведению; водный баланс зависит также от задней кишки.

Пример: На подписанном препарате сосуды ищут у границы средней и задней кишки, а не как отдельные «почки» возле крыльев.

Жировое тело

Внутренняя ткань насекомых с функциями запасания и переработки веществ; название не означает, что она состоит только из капель жира.

Пример: Запасы жирового тела могут поддерживать развитие и метаморфоз у конкретного вида.

Спинной сосуд

Продольная сократимая структура открытой кровеносной системы насекомого, часть которой работает как сердце и продвигает гемолимфу.

Пример: На анатомической схеме спинной сосуд расположен ближе к спинной стороне, а брюшная нервная цепочка — ниже кишки.

Гемолимфа насекомого

Циркулирующая жидкость открытой системы, переносящая питательные вещества, сигнальные молекулы и клетки защиты; у большинства насекомых она не главный переносчик кислорода.

Пример: Пища после усвоения может поступать в гемолимфу, тогда как кислород к тканям идёт преимущественно по трахеям.

Гемоцель насекомого

Система полостей тела, в которых гемолимфа омывает внутренние органы при открытом типе циркуляции.

Пример: Мальпигиевы сосуды контактируют с гемолимфой в гемоцеле, хотя сообщаются с кишечником.

Брюшная нервная цепочка насекомого

Продольные нервные связи и узлы вдоль брюшной стороны тела, участвующие в обработке сигналов и управлении органами и движениями.

Пример: На готовой схеме узлы нервной цепочки нельзя принимать за отделы пищеварительной системы только потому, что они рядом.

Нервный узел

Скопление нервных клеток и связей в нервной системе, получающее и передающее сигналы; число и положение видимых узлов меняются между группами.

Пример: Грудные нервные узлы участвуют в управлении конечностями и крыльями у конкретного насекомого.

Пример по шагам

Ученик провёл стрелку «дыхальце → гемолимфа → мышцы» и подписал мальпигиевы сосуды «жабрами». Исправьте обе цепи.

  1. У типичного наземного насекомого воздух идёт через дыхальца по трахеям и трахеолам к тканям; гемолимфа обычно не главный путь O₂.
  2. Мальпигиевы сосуды связаны с кишечником и удалением продуктов обмена, а не являются органами дыхания.
  3. Гемолимфа движется благодаря спинному сосуду и омывает органы в гемоцеле, перенося другие вещества; задняя кишка помогает возвращать воду.

Вывод: Разные вещества имеют разные пути; сходство слова «сосуд» не делает мальпигиевы сосуды кровеносными или дыхательными.

Практическая работа

Изучение внутреннего строения насекомого по готовому материалу

  1. Получите от учителя заранее подготовленный препарат, муляж или подписанные микрофотографии одного указанного вида; запишите вид, стадию, ракурс и источник.
  2. По ориентации тела найдите переднюю, среднюю и заднюю кишку, трахеи, спинной сосуд, мальпигиевы сосуды, жировое тело и брюшную нервную цепочку; у каждого пункта отметьте «видно», «только на схеме» или «не различимо».
  3. Разными цветами проведите маршруты воздуха, пищи, гемолимфы и выделяемых веществ; не соединяйте дыхальца непосредственно с гемолимфой как обязательный путь кислорода.
  4. Сопоставьте свой материал с образцовым препаратом того же вида и стадии, перечислите минимум два ограничения наблюдения.

Что можно заключить: Функциональная карта внутренних органов строится из проверенных признаков конкретного материала и не переносится без проверки на всех насекомых.

Безопасность: Не вскрывайте живых или неизвестных насекомых; не работайте дома с формалином и острыми инструментами. Фиксированные препараты используют только под руководством учителя.

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.