Вторник, 29.09.2020, 20:16 МСК
Привет!
Поиск
Реклама
→ Тип: Членистоногие (Arthropoda)

Тип Членистоногие общая характеристика

Латинское название – Arthropoda/
Обширный тип членистоногих животных (Arthropoda) включает в себя, примерно, 15 ныне живущих (ракообразных (раки), паукообразных, насекомых, многоножек и др.) и вымерших (в том числе трилобитов) классов животных.
Строение членистоногих совсем неодинаково, но у всех непохожих членистоногих, как микроскопический клещ и речной рак, есть сходства. Они заключаются в следующем: наружные покровы представителей членистоногих животных образованы кутикулой, и им свойственна метамерия (от греч. "Мета" – "После", "за" и "мерос" – "часть", "доля") – особый вид симметрии тела. Метамерные организмы состоят почти из одинаковых частей – сегментов. Части ног, усиков, других конечностей и придатков называются члениками.
Метамерия не ограничивается внешним обликом членистоногих, а распространяется на многие внутренние органы. Метамерны мышцы: в сегментах и члениках обычно повторяются примерно одинаковые наборы мышц в туловищных сегментах к тому же обычно есть два нервных центра, с которыми связаны парные придатки и внутренние органы членистоногих.
Метамерия членистоногих подразделяется на однородную (совмещаемые сегменты и членики примерно одинаковы) и неоднородную (совершенно разные). Однородной можно считать метамерию сколопендры. У насекомых грудные сегменты сильно отличаются от брюшных, и их туловищная метамерия неоднородна. Соответственно неодинаковое строение могут иметь и конечности сегментов тела.
Членистоногие фото. Жук-галиаф
Членистоногие фото
У этих очень необычных животных преобладает неоднородная метамерия: сегменты могут объединяться и сливаться воедино.
Таким образом получаются отделы тела: голова, грудь и брюшко. Голова и грудь могут объединяться в головогрудь. Это свойственно многим ракообразным членистоногим, в частности речному раку.
Расположенные на головных сегментах конечности, служат в основном органами чувств, а также ротовыми органами, тогда как туловищные конечности членистоногих обычно используются для движения. У ракообразных голова состоит из пяти сегментов. Название им дали конечности, которые расположены на этих сегментах: антеннулярный (от антеннулы), антеннальный (от антенны), мандибулярный, челюстной I и челюстной II. У насекомых и многоножек, антеннулы отсутствуют и спереди остаются антенны. Членистоногие замечательны также тем, что их головные сегменты сливаются настолько полно, что наружные покровы сегментов образуют своего рода череп. Парные нервные центры слившихся сегментов объединяются в сложно устроенный головной мозг. У паукообразных головной отдел не обособлен. Их передние, околоротовые конечности часто напоминают клешни, хотя у паразитических клещей имеют особое строение.
Членистоногие фото жук
Фото членистоногих
Если позвоночные животные обзавелись внутренним костным скелетом, то членистоногие же, наоборот, отдали предпочтение внешнему скелету — кутикуле, которая служит не просто опорой, но еще и защитой для мягких тканей членистоногих. Кутикула состоит из разнообразных веществ (белков, жиров, воска, солей кальция, пигментов и полисахарида хитина), выделяемых лежащими под ней железами особой ткани — гиподермы.
Если бы кутикула была сплошной, тело и конечности членистоногих не смогли бы изгибаться. Но кутикула образует отдельные пластинки, называемые склеритами, по функции подобные костям позвоночных. Склериты члеников конечностей по форме почти цилиндрические и соединены друг с другом не просто гибкой кутикулярной мембраной, но и шарнирными сочленениями, напоминающими суставы колен или локтей. Поэтому два соседних членика отклоняются друг от друга только в одной плоскости. Но сочленения других члеников размещаются иным образом, в результате чего могут загибать конечность в трёхмерном пространстве.
Виды членистоногих, оснащенных наружной кутикулой, не могут плавно расти, как организмы с внутренним скелетом. Они растут только короткий промежуток времени, когда сбрасывают старую кутикулу, и рост завершается, пока не отвердела новая кутикула. Процесс обновления кутикулы называется линькой. Освободившись от старой твёрдой кутикулы, членистоногие как бы лишаются скелета и почти не могут передвигаться. Поэтому линька не должна занимать много времени. Чтобы процесс линьки протекал быстрее, включаются секреторные железы, находящиеся в головном мозгу. Они сложным образом взаимодействуют между собой, выделяя в кровь гормоны линьки. Под действием гормонов железы гиподермы образуют ферменты, отчасти растворяющие кутикулу изнутри.
Вскоре членистоногие животные оказываются как бы в свободной, на "вырост", одежде. Наконец старая кутикула лопается, и через образовавшуюся трещину выползает животное, уже покрытое тонкой гибкой кутикулой. Пока она не отвердела, животное быстро, как бы рывком, растёт, но во время линьки вынуждено скрываться от хищников в убежищах.
Членистоногие фото оса
Членистоногие фото (насекомые)
Членистоногие – мелкие животные. Русский генетик Сергей Сергеевич Четвериков (1880 – 1959) сравнивал членистоногих животных с всепроникающей пылью. К средним размерам приближаются муравьи и планктонные рачки. К числу самых крупных животных относятся американский омар (длина тела примерно 60 сантиметров) и один из видов крабов, обитающих у берегов Японии (примерно 2 метра в размахе ног). Но они значительно мельче крупных представителей позвоночных животных.
Так происходит потому, что вес членистоногих животных увеличивается быстрее, чем поверхность тела. Поэтому нагрузка на наружную кутикулу возрастает очень сильно. Чтобы эту нагрузку выдержать, кутикула должна стать настолько толстой, что линька оказалась бы невозможной. Поэтому природа позаботилась о том, чтобы членистоногие животные оставались мелкими.
Членистоногим свойственна открытая кровеносная система. Отдельные кровеносные сосуды имеют только крупные членистоногие, у большинства же кровь изливается из сердца в свободные полости между внутренними органами.
На мелких членистоногих воздействует относительно небольшая сила тяжести, и поэтому у них сохраняется тонкая кутикула, не препятствующая газообмену.
Такие виды членистоногих, как планктонные рачки, почвенные насекомые и клещи, дышат всей поверхностью тела, и специальных органов дыхания у них нет. Поэтому мелкие организмы не нуждаются в упорядоченном кровотоке, кровеносные сосуды у них полностью отсутствуют и сердце лишь хаотично перебалтывает кровь. У крупных видов кутикула утолщена, и газообмен происходит через участки поверхности тела, покрытые тонкой кутикулой. Например, у речного рака такими участками являются жабры. Так как кровь окисляется только в жабрах, кровоток нуждается в упорядочении. У крупных членистоногих обычно имеются большие кровеносные сосуды, составляющие основу кровообращения, но они не соединены капиллярами и их кровеносная система остается открытой.
Членистоногие фото паук
Фото членистоногих (паукообразные)
Существуют важные различия между водными и наземными членистоногими в том, как они решают проблему газообмена. Принципиально важно, что газообмен связан с водообменом и при выдыхании потери воды неизбежны. Если для водных членистоногих это не важно, то для наземных членистоногих водообмен – вопрос жизни и смерти. Чтобы водообмен контролировался, органы дыхания должны находиться внутри тела. Именно такие органы дыхания – трахеи и лёгочные мешки – имеются у наземных видов. Трахеи представляют собой разветвленные трубочки, по которым воздух поступает к отдельным интенсивно работающим клеткам, например, к крыловой мышце насекомых. Воздух может проходить даже по тончайшим капиллярным трахеям. Трахеи – своего рода поверхность тела, погружённая внутрь организма членистоногих. Открывая или закрывая дыхальца, которыми снаружи начинаются трахеи, членистоногие регулируют дыхание, чем предотвращают излишние потери воды.
У наземных членистоногих в отличие от позвоночных кровь не распределяет кислород, он поступает непосредственно в клетки из трахей, минуя посредника – дыхательные пигменты, содержащиеся в кровяных тельцах.
Так называемая кровь наземных членистоногих животных лишена дыхательных пигментов и ее следует именовать гемолимфой.
Наконец, жизненно важный для наземных видов членистоногих водообмен совершенствуется в связи с функцией выделения. Водные членистоногие могут не считаться с потерями воды, неизбежными при выделении мочи. У наземных видов эти потери исключаются. Они имеют органы выделения, называемые мальпигиевыми сосудами (по имени итальянского биолога и врача XVII в. Марчелло Мальпиги), открывающиеся в просвет кишечника и представляют тонкие сосуды, оплетающие внутренние органы. Их количество зависит от размеров организма. Из гемолимфы в мальпигиевы сосуды поступают продукты жизнедеятельности, моча, постепенно перетекающая в кишечник. В кишечнике моча обезвоживается и выводится наружу в сухом виде через анальное отверстие. Вода же остаётся в организме.
Поэт Осип Эмильевич Мандельштам не напрасно поставил "Кольчецов" (кольчатых червей) рядом с усоногими рачками. Членистоногие, вероятно, происходят от морских кольчатых червей. Об этом, в частности, свидетельствует то, что самые примитивные членистоногие – раки обитают в море. Об этом говорят и метамерия взрослых организмов, и сходное строение ранних личинок у морских ракообразных и кольчатых червей. У ракообразных такая личинка называется науплием. От водных членистоногих произошли наземные. Микроскопический науплий из-за большой наружной поверхности (по сравнению с объёмом тела) совершенно нежизнеспособен на суше. Поэтому личинки наземных членистоногих не имеют ничего общего с науплием. К ним относится червеобразная личинка насекомых – гусеница.
Выйдя из морской пучины, членистоногие быстро заселили всю поверхность Земли и достигли фантастического разнообразия.