# Опора и движение животных

Биология · 8 класс · Строение и жизнедеятельность организма животного
Источник: https://razlozheno.ru/subject/biologiya/8/opora-i-dvizhenie-zhivotnyh

Как животные держат форму тела и двигаются: от временных выростов амёбы до скелета из костей. Разберём три вида скелета: гидростатический, наружный и внутренний.

## Чему научишься

- Назвать способ передвижения одноклеточных, кишечнополостных и червей и объяснить, как он устроен
- Сравнить гидростатический, наружный и внутренний скелет и привести примеры животных для каждого
- Объяснить, зачем членистоногим линька и как в теле позвоночного связаны кости, суставы, мышцы и сухожилия

## С чего начать

У дождевого червя нет ни одной косточки. Почему же он не растекается лужицей, а держит форму и ползёт? И как краб растёт, если сидит в панцире, который не растягивается?

## 1. Движение без костей: клетка, мешок и «водяной» скелет

*Одноклеточные, кишечнополостные, черви*

Начнём с самых простых. У одноклеточного животного нет ни мышц, ни скелета: вся «работа» происходит внутри одной клетки. Но двигаться надо всем, чтобы найти еду и уйти от опасности. Поэтому у каждого свой приём.

*Рисунок: Прозрачный одноклеточный организм с выростами клетки — ложноножками*

**Ложноножки**

Ложноножки — временные выросты клетки, образующиеся у некоторых одноклеточных животных (амёб) при перетекании с места на место.

Представь каплю густого киселя на столе. Она вытягивает «палец» вперёд, а остальное содержимое перетекает следом. Ложноножка так и работает: выросла, клетка перетекла в неё, а потом выступ исчез. Слово «временные» в определении важно: постоянных ножек у амёбы нет.

У других одноклеточных свои двигатели. Инфузория плывёт с помощью ресничек, жгутиконосцы — с помощью жгутиков (рис. 32, б и в).

*Рисунок: Вытянутые одноклеточные организмы: инфузория с ресничками и жгутиконосец с жгутиком, с зелёными включениями*

У многоклеточных появляются мышцы. У кишечнополостных, например у пресноводной гидры, они устроены совсем просто: мышечные отростки есть прямо у клеток наружного слоя.

**Кожно-мускульные клетки**

Кожно-мускульные клетки — клетки наружного слоя тела кишечнополостных с мышечными отростками, сокращение и расслабление мускульных волоконцев которых позволяет изгибать тело и передвигаться.

*Рисунок: Схема кожно-мускульной клетки и ряд изображений гидры со стрелкой вправо*

У червей мышцы уже не разбросаны по отдельным клеткам. Покровы и мышцы под ними работают как единое целое. У кольчатых червей кольцевые и продольные мышцы работают согласованно: их сокращения и расслабления позволяют телу поочерёдно укорачиваться и удлиняться, благодаря чему червь передвигается.

**Кожно-мускульный мешок**

Кожно-мускульный мешок — единая система покровов тела и подстилающих их мышц у червей, благодаря сокращениям которых животные передвигаются.

*Рисунок: Четыре изображения червей с чёрными стрелками между ними*

Но мышцам нужна опора, иначе тело просто сомнётся. У круглых и кольчатых червей эту роль играет жидкость. Полость тела, то есть пространство между органами, заполнена жидкостью, которая находится под давлением.

**Гидростатический скелет**

Гидростатический скелет — опорная система, образованная заполненной жидкостью полостью тела под давлением, которая обеспечивает упругость тела и способность его изгибать (у круглых и кольчатых червей).

**Полость тела**

Полость тела — пространство между органами животного.

**Водяной шарик вместо кости**

Возьми длинный резиновый шарик. Пустой, он лежит тряпкой. Туго налитый водой, он упругий: держит форму, а если надавить, то изгибается и не ломается. Червь похож на такой шарик: жидкость под давлением делает тело упругим, а мышцы кожно-мускульного мешка его сгибают и вытягивают. Оговорка: у настоящего шарика оболочка одна, а у червя она мышечная и сама себя сжимает.

*Рисунок: Упругий шарик-колбаска, наполненный водой, рядом с обмякшим пустым шариком*

**Проверь себя:** Что в теле червя работает как опора, если костей нет?
**Ответ:** Заполненная жидкостью полость тела под давлением: это гидростатический скелет. Мышцы кожно-мускульного мешка опираются на неё.

### Проверь себя

**Каким образом передвигается амёба, не имеющая постоянной формы тела?**
- Вращением длинного жгутика на переднем конце тела
- Биением многочисленных коротких ресничек по всей поверхности клетки
- Сокращением специальных кожно-мускульных клеток
- Перетекает с места на место, образуя временные выросты — ложноножки — верно
> Отсутствие постоянной формы тела позволяет амёбе формировать временные цитоплазматические выросты для перемещения.

**Какие органоиды используют инфузории для активного передвижения в водной среде?**
- Длинные жгутики
- Многочисленные короткие реснички — верно
- Сократительные мускульные отростки
- Временные ложноножки
> Поверхность тела инфузорий покрыта множеством коротких ресничек, обеспечивающих их движение.

**Как различается скорость движения одноклеточных организмов в зависимости от их органоидов движения?**
- Скорость движения всех одноклеточных одинакова
- Инфузории и жгутиконосцы передвигаются гораздо быстрее, чем амёбы — верно
- Амёбы передвигаются с наибольшей скоростью среди одноклеточных
- Жгутиконосцы передвигаются медленнее амёб
> Быстрое движение ресничек и жгутиков обеспечивает значительно более высокую скорость перемещения по сравнению с амебоидным перетеканием.

**Каким способом передвигается пресноводная гидра?**
- Сокращением кольцевых мышц кожно-мускульного мешка
- Реактивным выталкиванием воды из кишечной полости
- Переворачиваясь с подошвы на щупальца — верно
- Биением ресничек наружного слоя тела
> Гидра изгибает тело и последовательно опирается то на щупальца, то на подошву за счет мышечных отростков кожно-мускульных клеток.

**Как передвигаются актинии, относящиеся к кишечнополостным животным?**
- Переплывают в толще воды за счет взмахов щупалец
- Выталкивают жидкость под высоким давлением из полости тела
- Образуют временные ложноножки на подошве
- Скользят по дну, сокращая и расслабляя мышцы подошвы — верно
> Согласованные сокращения и расслабления мускулатуры подошвы позволяют актиниям плавно скользить по поверхности.

**Из каких компонентов состоит кожно-мускульный мешок круглых червей?**
- Из эпителия, кольцевых и продольных мышц
- Из хитинового покрова и пучков поперечнополосатых мышц
- Из кожно-мускульных клеток с мышечными отростками
- Из кожи и продольных мышц — верно
> Кожно-мускульный мешок круглых червей включает покровную кожу и расположенный под ней слой продольных мышц.

**Что представляет собой гидростатический скелет у круглых червей?**
- Плотный панцирь из хитина и извести
- Полость тела, заполненная жидкостью под давлением — верно
- Систему костных пластинок в кожных покровах
- Гибкий и упругий тяж на спинной стороне тела
> Жидкость внутри полости тела находится под давлением, обеспечивая упругость организма и опору для мышц.

**У представителей какой группы животных впервые появляется способность укорачивать и удлинять свое тело?**
- Плоские черви
- Кольчатые черви — верно
- Круглые черви
- Кишечнополостные
> Согласованное действие кольцевых и продольных мышц впервые позволяет кольчатым червям активно менять длину тела.

**Благодаря работе каких мышц кольчатые черви изменяют длину своего тела при продвижении в почве?**
- Кольцевых и продольных мышц — верно
- Мышечных отростков кожно-мускульных клеток
- Исключительно продольных мышц кожно-мускульного мешка
- Отдельных пучков поперечнополосатых мышц
> Поочерёдное сокращение кольцевых (удлиняющих) и продольных (укорачивающих) мышц обеспечивает волны сжатия и растяжения тела.

**В чём заключается отличие полости тела кольчатых червей от полости тела круглых червей?**
- Полость тела кольчатых червей вторичная и изнутри выстлана эпителием — верно
- У кольчатых червей полость тела полностью заменена плотной соединительной тканью
- Полость тела кольчатых червей является первичной
- Полость тела кольчатых червей не содержит жидкости
> Вторичная полость тела (целом) отличается от первичной наличием собственного эпителиального слоя.

## 2. Броня, которую приходится менять: наружный скелет

*Членистоногие*

У членистоногих опора устроена по-другому: скелет снаружи, как рыцарские доспехи. Плотный наружный покров защищает тело и держит форму.

**Хитин**

Хитин — сложное органическое вещество, входящее в состав плотного наружного покрова членистоногих.

*Рисунок: Жук-рогач с крупными челюстями на поверхности дерева*

Здесь есть подвох. Доспехи не растут вместе с хозяином. Представь, что ты вырос из куртки, а куртка совсем не тянется. Хитиновый покров нерастяжимый, и внутри него тесно. Выход один: сбросить старый покров.

**Линька**

Линька — периодическое сбрасывание нерастяжимого хитинового покрова членистоногими, необходимое для увеличения тела в размерах (роста).

**Куртка, из которой вырос**

Наружный скелет как тесная куртка без резинок: пока не снимешь и не наденешь новую, размер не прибавишь. Так и членистоногие растут не плавно, а после каждой линьки. Оговорка: куртку меняют с помощью рук, а краб или паук выбираются из старого покрова сами.

*Рисунок: Длинноногий морской краб на камнях*

*Рисунок: Птицеед с рыжевато-коричневым телом и полосатыми ногами*

**Неправильно:** Скелет есть только у тех, у кого есть кости.
**Правильно:** Скелет бывает разным: у червей он гидростатический, у членистоногих наружный из хитина, кости есть лишь у части хордовых.

**Проверь себя:** Почему краб не может просто расти внутри своего панциря, как растёт мальчик в одежде?
**Ответ:** Хитиновый покров нерастяжимый. Для роста членистоногое периодически сбрасывает его: это линька.

### Проверь себя

**Какое органическое вещество составляет основу плотного наружного покрова членистоногих?**
- Хитин — верно
- Целлюлоза
- Коллаген
- Кератин
> Хитин — сложное органическое вещество, образующее наружный скелет членистоногих.

**Каким веществом пропитывается хитиновый покров у ракообразных для образования прочного панциря?**
- Воском
- Кератином
- Известью — верно
- Кремнезёмом
> Пропитывание хитина солями кальция (известью) придаёт панцирю ракообразных особую прочность.

**Какой тип мышечной ткани обеспечивает быструю работу конечностей и крыльев у членистоногих?**
- Поперечнополосатая мускулатура — верно
- Гладкая мускулатура
- Мерцательный эпителий
- Кожно-мускульная ткань
> Поперечнополосатые мышцы членистоногих способны сокращаться с высокой частотой и скоростью.

**Как прикрепляются пучки скелетных мышц у членистоногих к элементам скелета?**
- Сплошным слоем по всей внутренней поверхности кожно-мускульного мешка
- Одним концом к одному сегменту, а другим — к соседному сегменту — верно
- К кожно-мускульным клеткам покровного эпителия
- К внутреннему костному позвоночнику с помощью сухожилий
> Прикрепление пучков мышц к соседним сегментам изнутри хитинового покрова позволяет точечно приводить членики в движение.

**Почему членистоногие вынуждены периодически линять?**
- Известь в панцире растворяется со временем под действием воды
- Линька необходима для смены гладкой мускулатуры на поперечнополосатую
- Хитиновый покров не способен растягиваться по мере роста организма — верно
- При каждом движении мышцы разрушают хитиновый слой
> Плотный хитиновый скелет не растягивается, поэтому для увеличения размеров тела животному необходимо сбрасывать старый покров.

**Какую форму имеют конечности членистоногих, обеспечивающие точные и разнообразные движения?**
- Плавники, поддерживаемые только гидростатическим давлением
- Нерасчленённые ложноножки из цитоплазмы
- Рычажного типа, состоящие из отдельных члеников — верно
- Кожно-мускульные выросты без суставов
> Членистые конечности работают как система рычагов, управляемых пучками мышц.

## 3. Скелет внутри: хордовые

*От хорды до суставов и сухожилий*

У хордовых скелет спрятан внутри тела. Он поддерживает форму, защищает внутренние органы, а мышцам служит опорой, за которую можно тянуть.

**Внутренний скелет**

Внутренний скелет — скелет хордовых животных, расположенный внутри тела, поддерживающий его форму, обеспечивающий защиту внутренних органов и служащий опорой для мышц.

Самый простой внутренний скелет — хорда. Название говорит само за себя: хорда — «струна» вдоль спины.

**Хорда**

Хорда — гибкий и упругий тяж, проходящий по спинной стороне через всё тело животного и представляющий собой осевой скелет хордовых.

*Рисунок: Схематическое изображение ланцетника с обозначенной хордой*

У позвоночных животных хорду сменяет позвоночник. Он состоит из позвонков, то есть из отдельных звеньев, а внутри у него есть канал для спинного мозга. Получается и опора, и защита для важного нервного «провода».

**Позвоночник**

Позвоночник — осевой скелет позвоночных животных, состоящий из позвонков, с каналом внутри для спинного мозга.

*Рисунок: Позвонок с подписями «Тело позвонка», «Отростки» и «Спинномозговой канал»*

Чтобы скелет не был одной жёсткой палкой, кости соединены подвижно, а мышцы прикреплены к ним особыми «верёвочками».

**Сустав**

Сустав — подвижное соединение костей скелета.

**Сухожилие**

Сухожилие — структура, при помощи которой мышца прикрепляется к костям, обеспечивая их движение при сокращении и расслаблении.

**Кран с тросами**

Представь подъёмный кран: стрела — это кость, шарнир — сустав, трос — сухожилие, а мотор, который тянет трос, — мышца. Мотор сократился, трос потянул, стрела повернулась в шарнире. Оговорка: у животного «моторов» много, и работают они парами: один сгибает, другой разгибает.

**Три вида скелета**

| Признак | Гидростатический | Наружный | Внутренний |
| --- | --- | --- | --- |
| Где находится | жидкость в полости тела | снаружи тела, из хитина | внутри тела |
| Кто имеет | круглые и кольчатые черви | членистоногие | хордовые |
| Как растёт животное | размер тела увеличивается при росте тканей и изменении объёма тела | только после линьки | растёт вместе с телом |
| Главная роль | упругость тела и изгибание | защита и форма тела | форма, защита органов, опора мышц |

**Почему хорда и позвоночник — это «ось»**

Хорду и позвоночник называют осевым скелетом: они проходят вдоль оси тела, по спинной стороне. К этой оси крепится остальное. Хорда представляет собой гибкий упругий тяж, а у позвоночных её место занимает позвоночник из позвонков, внутри которого проходит канал для спинного мозга.

**Проверь себя:** Через что мышца тянет кость и как кость может при этом двигаться?
**Ответ:** Мышца прикрепляется к кости сухожилием. Кости соединены подвижно, в суставе, поэтому при сокращении и расслаблении мышцы кость поворачивается.

### Проверь себя

**Что представляет собой хорда у хордовых животных?**
- Пучок продольных мышц кожно-мускульного мешка
- Твёрдую костную трубку, защищающую головной мозг
- Хитиновый панцирь, расположенный внутри полости тела
- Гибкий и упругий тяж, проходящий по спинной стороне тела — верно
> Хорда служит первичным внутренним осевым скелетом, обладающим упругостью и гибкостью.

**Где расположен спинной мозг у позвоночных животных?**
- В брюшной нервной цепочке под пищеварительным трактом
- В полости грудной клетки вместе с сердцем и лёгкими
- Внутренне прикреплён к хитиновому покрову
- Внутри канала, образованного позвонками — верно
> Дуги позвонков формируют спинномозговой канал, надежно защищающий спинной мозг.

**Какие два основных отдела выделяют в черепе позвоночных животных?**
- Плечевой и тазовый отделы
- Мозговой и лицевой отделы — верно
- Шейный и грудной отделы
- Спинной и брюшной отделы
> Скелет черепа подразделяется на мозговой отдел (черепную коробку) и лицевой отдел.

**Какие плавники хордовых животных относятся к непарным?**
- Хвостовой, анальный и спинной плавники — верно
- Грудные и брюшные плавники
- Плечевые и тазовые плавники
- Боковые плавники всех типов
> Хвостовой, анальный и спинной плавники расположены по средней линии тела в единственном экземпляре.

**Какой тип мышечной ткани образует стенки внутренних органов (желудка, кишечника) у хордовых?**
- Гладкая мускулатура — верно
- Поперечнополосатая скелетная мускулатура
- Кожно-мускульный мешок
- Хитиновая мускулатура
> Гладкая мускулатура входит в состав стенок внутренних органов (желудка, кишечника, сосудов).

**Примером какого типа соединения костей у позвоночных являются кости черепной коробки?**
- Гидростатического соединения
- Подвижного соединения (сустав)
- Неподвижного соединения — верно
- Полуподвижного соединения через длинные сухожилия
> Кости черепной коробки срастаются или соединяются швами, обеспечивая неподвижность и надежную защиту мозга.

**Какую функцию выполняют сухожилия в опорно-двигательной системе позвоночных?**
- Прикрепляют мышцы к костям — верно
- Вырабатывают гидростатическую жидкость
- Заполняют спинномозговой канал
- Образуют стенки внутренних органов
> С помощью прочных сухожилий мышцы крепятся к соединённым суставам костям для приведения их в движение.

**Какую долю от массы тела составляет скелет у африканского слона по сравнению с бурозубкой?**
- $20\%$ у слона против $8\%$ у бурозубки — верно
- Масса скелета у обоих животных составляет одинаковые $50\%$
- $8\%$ у слона против $20\%$ у бурозубки
- У слона скелет составляет $50\%$ массы тела
> У крупного африканского слона скелет составляет $20\%$ массы тела, тогда как у крошечной бурозубки — только $8\%$.

**Сколько взмахов крыльями в секунду может совершать колибри при зависании в воздухе у цветка?**
- 10–20 взмахов в секунду
- 50–80 взмахов в секунду — верно
- 200–300 взмахов в секунду
- Около 1000 взмахов в секунду
> Именно с такой частотой (до 50–80 взмахов в секунду) колибри машет крыльями во время питания в воздухе.

## Ключевые термины

- **Ложноножки** — Временные выросты клетки, образующиеся у некоторых одноклеточных животных (амёб) при перетекании с места на место.
- **Кожно-мускульные клетки** — Клетки наружного слоя тела кишечнополостных с мышечными отростками, сокращение и расслабление мускульных волоконцев которых позволяет изгибать тело и передвигаться.
- **Кожно-мускульный мешок** — Единая система покровов тела и подстилающих их мышц у червей, благодаря сокращениям которых животные передвигаются.
- **Гидростатический скелет** — Опорная система, образованная заполненной жидкостью полостью тела под давлением, которая обеспечивает упругость тела и способность его изгибать (у круглых и кольчатых червей).
- **Полость тела** — Пространство между органами животного.
- **Хитин** — Сложное органическое вещество, входящее в состав плотного наружного покрова членистоногих.
- **Линька** — Периодическое сбрасывание нерастяжимого хитинового покрова членистоногими, необходимое для увеличения тела в размерах (роста).
- **Внутренний скелет** — Скелет хордовых животных, расположенный внутри тела, поддерживающий его форму, обеспечивающий защиту внутренних органов и служащий опорой для мышц.
- **Хорда** — Гибкий и упругий тяж, проходящий по спинной стороне через всё тело животного и представляющий собой осевой скелет хордовых.
- **Позвоночник** — Осевой скелет позвоночных животных, состоящий из позвонков, с каналом внутри для спинного мозга.
- **Сустав** — Подвижное соединение костей скелета.
- **Сухожилие** — Структура, при помощи которой мышца прикрепляется к костям, обеспечивая их движение при сокращении и расслаблении.

## Итог

- Ложноножки — временные выросты клетки амёбы; инфузории плывут на ресничках, жгутиконосцы на жгутиках
- У кишечнополостных движение обеспечивают кожно-мускульные клетки, у червей — кожно-мускульный мешок
- Гидростатический скелет — жидкость в полости тела под давлением у круглых и кольчатых червей
- Наружный скелет членистоногих из хитина нерастяжимый, поэтому для роста нужна линька
- Внутренний скелет хордовых: хорда, позвоночник; кости соединены суставами, мышцы крепятся сухожилиями

## Шпаргалка

### Термины опоры и движения

- **Ложноножки** — временные выросты клетки амёбы
- **Кожно-мускульные клетки** — клетки наружного слоя кишечнополостных с мышечными отростками
- **Кожно-мускульный мешок** — единая система покровов и мышц у червей
- **Полость тела** — пространство между органами
- **Хитин** — вещество наружного покрова членистоногих
- **Линька** — сбрасывание нерастяжимого покрова для роста

### Три вида скелета

|  | Гидростатический | Наружный | Внутренний |
| --- | --- | --- | --- |
| Где | жидкость в полости тела | снаружи, из хитина | внутри тела |
| У кого | черви | членистоногие | хордовые |
| Рост | увеличение размера тела при росте тканей и изменении объёма тела | через линьку | вместе с телом |

### Скелет хордовых

- **Хорда** — гибкий упругий тяж по спине
- **Позвоночник** — осевой скелет из позвонков с каналом для спинного мозга
- **Сустав** — подвижное соединение костей
- **Сухожилие** — прикрепляет мышцу к кости

## Любопытное

- Слово «хорда» связано с образом «струны»: гибкий упругий тяж действительно проходит вдоль спины, как струна.
- Слово «ложноножки» говорит о том, что настоящих ножек нет: выступы возникают и исчезают, когда клетка перетекает.