Опорно-двигательная система. Наружный скелет. Его функции и особенности у различных животных

Вопрос 1. Что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы?

В основе эволюционных изменений опор­но-двигательной системы лежит, прежде всего, переход животных из водной среды обитания в наземно-воздушную. Новая сре­да требовала от опорно-двигательного аппа­рата большей прочности и возможности осуществлять более сложные и разнообраз­ные движения. В качестве примера можно привести появление составных парных ко­нечностей с подвижными (суставными) со­единениями частей и усложненной муску­латуры у представителей класса земновод­ных — первых наземных позвоночных.

Вопрос 2. У каких животных наружный ске­лет?

Наружный скелет имеется у всех пред­ставителей типа Членистоногие: у насеко­мых — хитиновый панцирь, у паукооб­разных и ракообразных — покровы, про­питанные известью.

Вопрос 3. У каких позвоночных животных нет костного скелета?

Костного скелета нет у представителей классов круглоротых и хрящевых рыб.

Вопрос 4. О чем говорит сходный план стро­ения скелетов разных позвоночных животных?

Общий план строения скелетов разных позвоночных животных говорит об об­щности происхождения, эволюционном родстве. А наличие сходных частных об­разований — о том, что животные ведут сходный образ жизни в сходных условиях среды. Например, костный гребень (киль) на грудной кости имеется и у летающих птиц, и у летучих мышей.

Вопрос 5. Какой вывод можно сделать, по­знакомившись с общими функциями опорно-двигательной системы у животных организмов?

Несмотря на значительные различия в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполня­ют сходные функции: опоры тела, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве.

37. Опорно-двигательная система

На этой странице искали:

• что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы
• у каких животных наружный скелет
• у каких позвоночных животных нет костного скелета
• о чем говорит сходный план строения скелетов разных позвоночных животных
• что лежит в основе эволюционных изменений опорно двигательной системы

Каковы функции опорно-двигательной системы?

Опорно-двигательная система выполняет функции опоры, поддержания определенной формы, защиты органов от повреждений, движения.

Почему организму необходима опорно-двигательная система?

Опорно-двигательная система необходима организму для поддержания жизнедеятельности. Она отвечает за поддержание формы и защиту организма. Важнейшая роль опорно-двигательной системы – движение. Движение помогает организму в выборе мест обитания, поисках пищи и убежища. Все функции данной системы жизненно важны для живых организмов.

Вопросы

1. Что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы?

Изменения опорно-двигательной системы должны были в полной мере обеспечивать все эволюционные изменения организма. Эволюция изменяла облик животных. Для того, чтобы выжить, необходимо было активнее искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, быстрее перемещаться.

2. У каких животных наружный скелет?

Наружный скелет характерен для членистоногих.

3. У каких позвоночных животных нет костного скелета?

Костного скелета не имеют ланцетники и хрящевые рыбы.

4. О чем говорит сходный план строения скелетов разных позвоночных животных?

Сходный план строения скелетов разных позвоночных говорит о единстве происхождения живых организмов и подтверждает эволюционную теорию.

5. Какой вывод можно сделать, познакомившись с общими функциями опорно-двигательной системы у всех животных организмов?

Опорно-двигательная система у всех животных организмов выполняет три главные функции – опорную, защитную, двигательную.

6. Какие изменения в строении простейших привели к увеличению скорости их передвижения?

Первая опорная структура животных – клеточная оболочка позволила организму повысить скорость передвижения за счет жгутиков и ресничек (выростов на оболочке)

Задания

Докажите, что усложнение скелета земноводных связано с изменением среды обитания.

Скелет земноводных, как и других позвоночных, состоит из следующих отделов: скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. У земноводных по сравнению с рыбами значительно меньше костей: многие кости срастаются, в некоторых местах сохраняются хрящи. Скелет легче, чем у рыб, что важно для наземного существования. Широкий плоский череп и верхние челюсти представляют собой единое образование. Очень подвижна нижняя челюсть. Череп подвижно причленяется к позвоночнику, что играет важную роль при наземной добыче пищи. В позвоночнике земноводных больше отделов, чем у рыб. Он состоит из шейного (один позвонок), туловищного (семь позвонков), крестцового (один позвонок) и хвостового отделов. Хвостовой отдел у лягушки состоит из одной хвостовой кости, а у хвостатых амфибий - из отдельных позвонков. Скелет свободных конечностей амфибий в отличие от рыб сложный. Скелет передней конечности составляют плечо, предплечье, запястье, пясть и фаланги пальцев; задней конечности - бедро, голень, предплюсна, плюсна и фаланги пальцев. Сложное строение конечностей позволяет амфибиям передвигаться как в водной, так и в наземной среде.

Урок №5.

Тема: Эволюция опорно-двигательного аппарата у животных.

Класс: 7 Б

Цели:

Изучить особенности опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить усложнение опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Задачи:

образовательные:

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Выяснить черты усложнения у представителей опорно-двигательной системы разных таксонов.

развивающие:

Формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.

Развитие умения работы с книгой и таблицами.

воспитательные:

Провести обобщение комплекса знаний о эволюции опорно-двигательной системы.

Тип урока: объяснение нового материала.

Метод: наглядно-иллюстративный.

Форма: групповая.

Должен знать после урока:

Строение и функции опорно-двигательной системы начиная от одноклеточных и кончая хордовыми.

Черты усложнения строения опорно-двигательной системы у представителей разных таксонов.

Ход урока:

Организационное начало:

Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь! Откройте, пожалуйста, ваши тетради и запишите тему нашего урока: «Эволюция опорно-двигательной системы».

Изучение нового материала:

Учитель: В течении длительного эволюционного пути животные осваивали новые территории, виды пищи, постоянно приспосабливались к условиям окружающей среды. Для того, чтобы выжить, животным надо было искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечить все эти эволюционные изменения.

Как вы думаете, какие животные являются самыми приметивными?

Ученик: Самыми примитивными являются корненожки, у которых нет опорной системы, двигаются медленно, перетекая с помощью ложноножек, при этом постоянно меняют форму.

Учитель: Впервые скорость движения изменяется у жгутиконосцев и инфузорий. Ребята, вы должны помнить, у каких животных сформировался наружный скелет?

Ученик: Наружный скелет сформировался у ракообразных, паукообразных и насекомых. Он представлен хитиновой кутикулой, хитиновым панцирем, который пропитан известью. К данному покрову прикрепляются мышцы, что позволяет передвигаться этим животным довольно быстро. В настоящее время членистоногие являются самым распространенным типом животных.

Учитель: А какие недостатки имеет такой скелет?

Ученик: Надо отметить, что наружный скелет имеет и свои недостатки: он не растет вместе с животным, и во время роста необходимо несколько раз линять животному, при этом животное становится совершенно беззащитным и становится легкой добычей для врагов.

Учитель: Ребята, давайте запишем в таблицу сведения, которые мы с вами проговорили:

Учитель: Ребята, на ряду с наружным имеется внутренний скелет. Скажите, пожалуйста, какими достоинствами обладает внутренний скелет?

Ученик: Внутренний скелет лишен таких недостатков - он растет вместе с животным и позволяет еще более специализировать отдельные мышцы и их группы, достигая при этом рекордных скоростей перемещения тела. У всех хордовых внутренний скелет.

Учитель: Скелет большинства позвоночных животных образован костями, хрящами, сухожилиями. Кости скелета могут соединяться либо неподвижно - срастаясь, либо подвижно - с помощью сустава. Мышцы к костям прикрепляются таким образом, что кости приводятся в движение. В скелете различают следующие части:

Осевой скелет;

Скелет конечностей;

Скелет черепа.

У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих хорошо развит позвоночник, который состоит из позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, верхних и нижних дуг. Концы срастаются и образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни у белуги и осетра.

Ребята, из каких частей состоит позвоночник у рыб?

Ученик: Позвоночник у рыб состоит из туловищного и хвостового отделов.

Позвоночник образован двояковогнутыми позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки.

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.

Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом,. Кроме парных плавников - грудных и брюшных, имеются непарные плавники - спинной и анальный.

Учитель: Ребята, давайте запишем то, что мы сейчас с вами сказали.

А как вы думаете, какие основные особенности скелета у земноводных?

Ученик: У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и представлен шейным отделом, состоящим из одного позвонка, туловищного - из семи позвонков с ребрами, которые оканчиваются свободно. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка, к нему прикреплены кости таза. Хвостатые амфибии имеют несколько позвонков в хвостовом отделе. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком.

Мускулатура утрачивает метамерное строение, представлена множеством отдельных мышц.

Скелет лягушки, как и у всех позвоночных животных, разделяют на четыре отдела: осевой скелет, скелет черепа, скелет конечностей и скелет поясов конечностей.

Осевой скелет представлен позвоночником, у которого в дополнение к туловищному и хвостовому отделам, свойственным рыбам, появились шейный и крестцовый отделы.

Череп лягушки подвижно сочленяется с единственным шейным позвонком, что обеспечивает движение головы в вертикальной плоскости (в горизонтальной плоскости голова двигаться не может).

Число позвонков туловищного отдела у лягушки – семь . Ребер у лягушки нет, но у хвостатых земноводных на позвонках туловищного отдела развиваются короткие верхние ребра, а у безногих - настоящие ребра.

Крестцовый отдел включает в себя один позвонок, несущий на себе длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза.

Хвостовой отдел лягушки оканчивается хвостовой костью - уростилем - косточкой, которая представляет собой несколько позвонков, слившихся в процессе эмбрионального развития.

Передние конечности четырехпалые (первый палец редуцирован), состоят из трех отделов: плечо - плечевая кость, предплечье - сросшиеся лучевая и локтевая кости и кисть , представленная косточками запястья, пясти и фалангами пальцев.

Задние конечности состоят из трех отделов: бедра , голени и стопы . Бедро состоит из бедренной кости, голень - из сросшихся большой и малой берцовых костей, стопа - из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев .

Плечевой пояс лягушки широким полукольцом опоясывает тело и закрепляется в мускулатуре. Он представлен несколькими парными костями: лопатками, заканчивающимися широкими надлопаточными хрящами, вороньими костями и ключицами, а также одной непарной костью - грудиной.

Тазовый пояс состоит из трех парных, сросшихся в связи с большими нагрузками костей: подвздошных, лобковых и седалищных. С помощью подвздошных костей тазовый пояс прикреплен к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Учитель: Ребята, с помощью заполните, пожалуйста, вашу табличку.

А теперь, давайте разберемся, какие особенности имеет опорно-двигательная система пресмыкающихся. Я слушаю ваши ответы.

Ученики: Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный; грудной; поясничный; крестцовый; хвостовой.

В шейном отделе позвонки соединены подвижно. Они обеспечивают подвижность головы - необходимое условие существования на земле. Грудные и поясничные позвонки несут ребра. У некоторых ребра соединяются с грудиной, образуя грудную клетку, обеспечивает защиту органам и лучшее поступление воздуха в легкие. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Хорошо развит хвостовой отдел. У змей все отделы позвоночника несут ребра, кроме хвостового. Надо отметить, что ребра заканчиваются свободно, что позволяет им заглатывать крупную пищу.

Учитель: С помощью учебника, запишите, пожалуйста перечисленные особенности в табличку.

Давайте разберемся, а в чем же усложнение опорно-двигательного аппарата у птиц?

Ученики: Позвоночник птиц имеет пять отделов, как и у пресмыкающихся. В шейном отделе от 9 до 25 позвонков, соединенных подвижно. Сросшиеся грудные позвонки и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку. Грудина многих птиц имеет особый выступ - киль. К килю прикрепляются мышцы, активно работающие при полете. Конечный грудной, поясничный, крестцовый и первый хвостовой позвонки срослись, создав мощный крестец, служащий для опоры задних конечностей, что повышает прочность скелета - приспособленность к полету. Кости птиц легкие, многие из них полые внутри.

Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции:

опора тела;

защита внутренних органов;

перемещение тела в пространстве.

Но в то же время скелет легок и прочен из-за тонкости костей и их пневматичности.

Мозговой отдел черепа крупный, сочленяется с позвоночником одним мыщелком, как и у рептилий.

В лицевом отделе огромные глазницы и вытянутые челюсти, видоизмененные в клюв.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки . Позвоночник включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Для шейных позвонков характерны седловидные суставы, что обеспечивает большую подвижность шеи (у сов угол поворота головы достигает 270 градусов).

Задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.

Средние хвостовые остались свободными, последние слились, образовав копчиковую кость.

Грудная клетка образована ребрами, состоящими из двух косточек, соединенных суставом под углом друг к другу. Благодаря такому строению ребер, грудина может приближаться и отодвигаться по отношению к позвоночнику во время дыхательных движений.

На верхней части ребер находятся плоские выросты, накладывающиеся на задние ребра, что увеличивает прочность грудной клетки.

У большинства птиц на грудине имеется киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.

Передние конечности состоят из плечевой кости, предплечье представлено локтевой и лучевой костью, кисть состоит из сросшихся косточек запястья и пясти, образующих общую кость - пряжку , и трех пальцев: второго, третьего и четвертого.

Таз птиц открытый , седалищные и лобковые кости не срастаются, связано это с откладыванием крупных яиц.

В связи с тем, что основная нагрузка при ходьбе приходится на задние конечности, тазовые кости массивные, прочно срастаются с задними грудными, поясничными, крестцовыми позвонками, а также с частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец.

Учитель: Молодцы ребята, давайте заполним оставшиеся графы таблицы с помощью вашего учебника.

Учитель: Теперь ребята давайте посмотрим на скелет млекопитающих и так же опишем его:

В разделе на вопрос у каких животных наружный скелет заданный автором Ёалим джигунов лучший ответ это Экзоскелет - внешний тип скелета у некоторых беспозвоночных животных.
Экзоскелет характерен для большинства беспозвоночных, у которых он представлен в виде раковины (многие простейшие, моллюски) или кутикулы (хитиновый панцирь членистоногих) . Характерной особенностью этих образований является то, что они не содержат клеточных элементов.
У каких животных скелет снаружи?

У многих мелких животных очень твердая кожа, которую называют наружным скелетом. Он выполняет те же функции, что и скелет внутрений, то есть защищает тело и поддерживает его форму.
У насекомых, пауков, скорпионов и многоножек скелет находится не внутри, а снаружи.
У омаров, крабов, некоторых жуков очень твердый наружный скелет. Этот жесткий панцирь защищает от врагов-хищников.
Взрослея, беспозвоночное животное сбрасывает старый наружный скелет и отращивает новый-побольше.

Когда звучит слово «скелет», нам обычно сразу представляется голый череп и позвоночник, соединенные множеством различных костей. Он действительно такой, но далеко не у всех организмов нашей планеты. Многие животные обладают наружным скелетом. Как он выглядит и какие функции выполняет, вы узнаете далее.

Что такое наружный скелет?

Мышцы, связки и скелет вместе образуют опорно-двигательный аппарат организма. Благодаря им происходят все, даже наименьшие по усилию движения. Скелет в этой системе играет пассивную роль. Это каркас, который служит опорой для мышц и защитой для внутренних органов.

Он бывает:

• внутренний;
• внешний;
• гидростатический.

Наименее распространен гидростатический скелет. Он лишен твердых частей и свойственен только мягкотелым медузам, червям и актиниям. Внутренний, или эндоскелет есть у всех Он состоит из костей и хрящей, полностью обтянут тканями организма.

Наружный скелет характерен в основном для беспозвоночных, но может присутствовать и у позвоночных. Он не прячется внутри тела, а полностью или частично покрывает его сверху. Экзоскелет состоит из различных органических и неорганических соединений, например, хитина, кератина, известняка и т.д.

Не все организмы обладают только одним видом «каркаса». Некоторые виды имеют и внутренний, и наружный скелеты. К таким животным относятся черепахи и броненосцы.

Полипы

Полипы - одни из самых «ленивых» существ на планете. Они предпочли практически не двигаться самостоятельно, а жить, вцепившись за морское дно, словно растения. Твердого скелета не имеют только актинии. У остальных он представлен белком (горгонарии, чёрные кораллы) или известью (мадрепоровые).

Известковый наружный скелет обычно называют кораллом. В его мелких отверстиях находятся сами полипы, связанные друг с другом мембраной из живых тканей. Животные формируют целые многочисленные колонии. Вместе их экзоскелеты образуют «подводный лес» или рифы, на которых размещаются целые острова.

Основная часть рифов расположена в водах Юго-Восточной Азии. Самой крупной колонией в мире является Большой Барьерный риф в Австралии. Он тянется на 2500 километров и держит на себе больше 900 островов.

Моллюски

Моллюски обладают одним из самых красивых и разнообразных наружных скелетов. Науке известно около двухсот тысяч видов этих животных, у каждого из которых свое строение. Экзоскелет большинства моллюсков представлен раковиной. В её состав может входить арагонит или конхиолин с примесями кальцита, ватерита, углекислого кальция и карбоната кальция.

Часть животных обладает спиралевидной раковиной, завитки которой закручиваются по кругу (улитки) или в виде конуса (лестничный эпитониум). На широком конце находится отверстие - устье. Оно бывает узким и широким, овальным, круглым или в виде длинной щели.

У ципреи или ужовок каждый новый завиток перекрывает предыдущий, отчего спираль плохо различима, и создаётся впечатление, что её нет вовсе. А вот у двустворчатых её действительно нет. Их раковина состоит из двух выпуклых симметричных частей, которые открываются и закрываются, как шкатулка.

Скелеты моллюсков, как правило, не гладкие. Они покрыты микроскопичными чешуйками, бороздами и выпуклостями. У отдельных видов от раковин отходят колючки, кили, гребни и пластины из вариаций карбоната кальция.

Членистоногие

Тип членистоногих включает ракообразных, насекомых, паукообразных и многоножек. Их тело имеет четкую форму и разделено на сегменты. В связи с этим наружный скелет членистоногих сильно отличается от покровов кораллов и моллюсков.

Каждый сегмент их тела обволакивают прочные кутикулы (склериты) из хитина и других примесей, которые соединяются между собой упругими и гибкими мембранами, обеспечивая подвижность животному.

У насекомых прочная, но эластичная кутикула представляет внешний слой скелета. Под ней находится слой гиподермы и базальные мембраны. Она состоит из жиробелковых комплексов, которые не дают организму животных пересыхать.

У ракообразных кутикула более прочная и пропитана известью, которой со временем становится все больше. У некоторых видов скелет может быть прозрачным и мягким.

Кутикула содержит в себе пигменты, которые придают животным разнообразную окраску. Сверху она обычно покрывается чешуйками, выростами и волосками (хетоидами). У отдельных представителей покровы оснащены железами, выделяющими яд или пахучие вещества.

Позвоночные

Прочные внешние покровы встречаются и среди более развитых животных. Наружный представлен панцирем. Он является надёжной защитой для животного, так как способен выдерживать тяжесть в двести раз больше веса своего хозяина.

Панцирь состоит из толстого верхнего кератинового слоя в виде плотно скреплённых щитков и внутреннего костного слоя. Изнутри к ним крепится позвоночник и рёбра, повторяя дугообразную форму панциря. Часть скелета, покрывающая спину, называется карапаксом, а брюшной щит - пластроном. Все щитки на них растут независимо от других и приобретают годовые кольца, когда животное впадает в зимний сон.

Панцири могут иметь различные цвета и рисунки, но в основном их окрас замаскирован под внешнюю среду. У звёздчатых черепах щитки черные и выпуклые, с жёлтыми «звёздами» в центре. У африканского киникса он более сдержан и имеет однотонный жёлто-коричневый цвет.