Тип членистоногие наиболее богатый видами среди всех животных. Он насчитывает около 1,5 млн. видов, которые широко расселились по всему земному шару и на данный эволюционный период — господствуют, достигнув невиданного расцвета и отлично приспособившись к жизни вблизи людей.

Членистоногие — первичноротые трехслойные многоклеточные животные, произошедшие от многощетинковых кольчецов и включающие в себя многочисленные классы — ракообразные, паукообразные и насекомые. Давайте обозначим ароморфозы, которые помогли занять членистоногим их доминирующее положение, и общие черты строения.

По-другому членистоногих называют артроподы (от др.-греч. ἄρθρον — сустав и πούς, род. п. ποδός — нога), что еще раз подчеркивает их важнейшие ароморфозы, о которых вы скоро узнаете.

Ароморфозы членистоногих
  • Членистые конечности
  • Органы движения членистоногих имеют более сложное строение, через суставы соединяясь с телом животного. Конечности подобны многоколенным рычагам, к которым крепятся мышцы, приводящие их в движение. Выполняют самые разные функции: копание, передвижение, собирание, плавание, служат органом защиты и нападения на жертву.

  • Поперечно-полосатая мускулатура

  • Поперечно-полосатая мышечная ткань впервые возникла у членистоногих. Мышечная ткань дифференцирована на отдельные пучки. Она построены из длинных волокон, которые начинаются от одних члеников и крепятся к другим членикам тела, превращая их в подвижные рычаги.

  • Слияние сегментов тела
  • Для членистоногих характерна гетерономная сегментация тела (от греч. heteros — другой и nomos — закон) — сегменты тела (членики) имеют разное строение и выполняют разные функции. Сегменты тела сливаются и образуют отделы: голову, грудь и брюшко. Отделы тела также могут сливаться между собой.

  • Наружный скелет — хитиновый покров
  • Тело членистоногих покрыто твердым наружным покровом — хитинизированной кутикулой. Хитин — природный полимер из группы азотсодержащих полисахаридов. Такая оболочка надежно защищает все внутренние органы от механических повреждений, предотвращает высыхание и служит опорой для внутренних органов, мышц.

  • Способность к полету у насекомых
  • Перед вами одно из величайших событий эволюции на Земле — приобретение насекомыми крыльев. Это важное новшество дало возможность осваивать обширные ранее недоступные территории, заселить множество разных экологических ниш.


Перечисленные ароморфозы членистоногих и их маленькие размеры дали этим животным невероятные преимущества, и, повторюсь, мы с вами на данный момент живем в эру господства членистоногих. Они прекрасно уживаются с человеком — вы не раз встречали насекомых в своем жилище, и порой это были не самые лучшие и ожидаемые встречи, но ведь они были — это еще одно очевидное доказательство их адаптации к жизни рядом с нами.

Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.

Общие особенности членистоногих
  • Покровы тела
  • Снаружи тело членистоногих покрыто хитиновой кутикулой — твердым наружным скелетом (его также называют экзоскелет). Он выполняет защитную функцию, изнутри к нему крепятся многочисленные мышечные пучки.

    Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.

  • Гетерономная сегментация
  • Тело членистоногих подразделяется на неоднородные сегменты, которые отличаются по строению и функции — такая сегментация называется гетерономная. Группы сегментов сливаются в отделы тела: голову — несущую органы чувств и конечности для захвата пищи, грудь — с расположенными на ней ходильными конечностями, и брюшко — задний отдел.


    У паукообразных и ракообразных голова и грудь сливаются в единый отдел — головогрудь. У клещей тело вообще не дифференцировано на отделы, представлено единой монолитной структурой.

  • Членистые конечности
  • Членистые конечности — важная прогрессивная черта членистоногих, они представляют собой систему множество подвижно соединенных друг с другом рычагов. Между отдельными члениками в конечности образуются суставы, что обеспечивает большой объем двигательных возможностей.

    Конечности могут видоизменяться, и в зависимости от выполняемой функции конечность получает разные названия: бегательная, прыгательная, копательная, плавательная, хватательная, собирательная и другие.

  • Полость тела
  • Как уже было сказано, хитиновая кутикула выполняет функцию экзоскелета, поэтому у членистоногих полость тела утрачивает опорную функцию. Вследствие гетерономной сегментации тела и смешения первичной полости тела со вторичной, у членистоногих полость тела называется — миксоцель (от греч. μῖξις — «смешение» и κοῖλος — «полый»).

    Остатки вторичной полости тела (целома) можно обнаружить в протоках половых железах (гонад) и выделительных органах. За счет крови, заполняющей большую часть тела, полость тела членистоногих (и моллюсков) также называют гемоцель.

  • Кровеносная система
  • iv>

    У членистоногих кровеносная система незамкнутого (лакунарного) типа. Из сосудов кровь попадает в щелевые промежутки и омывает внутренние органы, доставляя клеткам питательные вещества. Сердце располагается на спинной стороне тела.

    По сосудам и полостям движется единственная тканевая жидкость насекомых — гемолимфа. Она не переносит кислород, в ней редко можно обнаружить гемоцианин. Чаще всего она бесцветна, либо желтовато-зеленоватого цвета. Тем не менее, гемоцианин (за счет содержания меди придает характерный голубой цвет), обнаруживается среди мечехвостов, некоторых паукообразных, ракообразных и насекомых.

  • Дыхательная система
  • У водных форм представлена жабрами, у наземных — листовидными легкими и трахеями.

  • Выделительная система
  • Органы выделения членистоногих представлены видоизмененными метанефридиями. У насекомых имеются мальпигиевы сосуды, позволяющие максимально экономить воду, всасывая ее прямо из мочи. У ракообразных выделительная система представлена зелеными железами, располагающимися на головном конце тела.

    Обитание на суше в целом требует от членистоногих сильной экономии жидкости, что вызывает изменения продуктов выделения. Так у паукообразных легко растворимые мочевина и аммиак заменяются малорастворимым гуанином, у насекомых мочевина и аммиак заменяется мочевой кислотой.

  • Нервная система

  • Нервная система узлового типа. Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. От ганглиев (нервных узлов) отходят нервные волокна, иннервирующие близлежащие внутренние органы и ткани.

  • Половая система
  • Все членистоногие размножаются только половым путем. Большинство из них раздельнополые животные, развитие чаще непрямое (происходит с метаморофозом). Метаморфоз (греч. metamorphosis — превращение) — глубокое преобразование в строении организма, в результате которого личинка через стадию куколки превращается во взрослую особь.

Подтип Трилобитовые

Этих животных мы с вами могли увидеть, если бы переместились на 540 млн. лет назад, в самое начало палеозоя (кембрийский период). В кембрии они впервые появились, и тогда же начался их расцвет. Вымерли эти удивительные животные к концу пермского периода.

Для этих животных характерна гомономная сегментация, отсутствие дифференциации конечностей.

Значение членистоногих

Значение членистоногих для человека сложно переоценить. Некоторых членистоногих употребляют в пищу — раки, крабы, омары (лобстеры). Медоносные пчелы создают мед — ценнейшее природное «лекарство», из меда изготавливается множество других фармацевтических лекарств. Хитиновая кутикула наружного скелета используется в фармацевтике. Из яда паукообразных изготавливают снотворные средства.

>

Членистоногие доставляют и множество хлопот человеку. Часть из них являются переносчиками тяжелых заболеваний (комар рода Anopheles переносит возбудителя малярии — малярийного плазмодия, возбудителей различных инфекционных заболеваний могут переносить мухи, москиты, блохи, тараканы).

Ряд членистоногих напрямую вызывает заболевания у человека, к примеру — чесоточный зудень приводит к развитию чесотки. Многие насекомые наносят вред культурным растениям, выращиваемым человеком, это — саранча, клопы, жук-короед.

Источник: studarium.ru

Общая характеристика Членистоногих

Если говорить о распространённости и разнообразии видов, то данному типу просто нет равных в царстве животных.

Тип Членистоногих включает в себя такие классы:

  • Ракообразные;
  • Паукообразные;
  • Насекомые;
  • Многоножки.

Рис. 1. Классы Членистоногих

Классы имеют общие признаки, которые являются основополагающими для определения к данному типу. А также имеют собственные особенности, которых нет у сородичей.

К общим признакам относят:


  • Членистое строение конечностей, которое и стало основой для названия типа.
  • Хитиновый покров тела, который затрудняет рост животного, поэтому время от времени происходит линька.
  • Полость тела смешанная, называется миксоцель, содержит внутренние органы и гемолимфу.
  • Первичноротые.
  • Тело симметричное, состоящее из трёх отделов: голова, грудь, брюшко.
  • Кровеносная система незамкнутая.
  • Нервная система представлена брюшной нервной цепочкой и первыми зачатками головного мозга – головной мозоль.
  • Тело сегментировано.
  • Отсутствует кожно-мускульный мешок. Вместо него имеются отдельные поперечно-полосатые мышцы, которые крепятся к стенкам сегментов тела, либо же к конечностям.
  • Дыхательная система зависит от места обитания и может состоять из жабр, трахей или легочных мешков.
  • Хорошо развиты органы чувств, у некоторых видов – сложные фасеточные глаза.
  • Пищеварительная система представлена в виде сквозного строения и состоит из ротового отверстия, глотки, пищевода, желудка, печени, средней и задней кишки, анального отверстия.

  • Выделительная система зависит от того, к какому классу относится животное. У Ракообразных животных это зелёные железы, у наземных видов – мальпигиевы сосуды.
  • Характерно размножение раздельнополое, хотя встречаются гермофродиты. Оплодотворение внутреннее.

Рис. 2. Внутреннее строение Членистоногих

Индивидуальные особенности Членистоногих

Ниже представлена сравнительная таблица, которая кратко расскажет об индивидуальной характеристике классов Членистоногих.

Таблица «Характеристика классов Членистоногих»

Эволюция

Учёным до конца не известно происхождение Членистоногих, поэтому существует несколько гипотез. Первоначально предполагали, что данный тип произошёл от кольчатых червей, которые были покрыты жёсткой щетиной. Однако эволюционное доказательство родства с кольчатыми червями было опровергнуто в начале ХХ века.

Самыми древними предками Членистоногих являются трилобиты, которые жили в период Палеозойской эры. Изучая дальнейшую эволюцию типа, учёные пришли к выводу, что насекомые произошли от Ракообразных животных, а не от многоножек, как считалось ранее. Также доказано родство между Паукообразными, морскими пауками и меростомовыми.


Рис.3. Окаменелости первых Членистоногих

Значительную роль в развитии такого богатого разнообразия сыграло сегментное строение предков членистоногих, которое сохранилось и у современных видов. Многие части тела видоизменялись под воздействием среды обитания. Сегменты, как конструктор, сложились в различные виды, которые объединились в классы.

Источник: obrazovaka.ru

1. В чем выражается отличие сегментации тела членистоногих по сравнению с кольчатыми червями?

У членистоногих, в отличие от кольчатых червей, сегменты тела не одинаковы по строению и выполняемым функциям. Сходные по этим признакам сегменты у членистоногих объединены в три отдела: голову, грудь и брюшко. На голове расположены рот и органы чувств, обеспечивающие ориентацию животного в среде обитания. На грудном отделе находятся конечности и крылья, выполняющие двигательную функцию. В брюшном отделе расположены внутренние органы. У ракообразных и паукообразных головной и грудной отделы слились в головогрудь. Благодаря специализации каждого отдела тела повысилась маневренность животного.

2. Почему членистоногие периодически линяют в период роста?

Тело членистоногих покрыто прочной многослойной хитинизи-рованной кутикулой, являющейся их наружным скелетом. Плотная кутикула сдерживает рост животного, поэтому она периодически сбрасывается — происходит линька. В послелиночный период животное быстро растет. Как только полностью сформируется новая твердая хитинизированная кутикула, рост тела прекращается до следующей линьки. Таким образом, рост у членистоногих не постоянный, а прерывистый.


3. Что позволяет членистоногим активно двигаться?

Движение животных происходит с помощью членистых конечностей. Каждая конечность образована несколькими члениками, подвижно соединенными друг с другом суставами и приводимыми в движение сокращениями пучков мышц. С помощью различно устроенных конечностей животные могут совершать разные виды движений: хождение, бег, прыганье, плавание, копание.

4. Какие особенности строения пищеварительной системы дают членистоногим возможность питаться разнообразной пищей?

Членистоногие питаются разнообразной твердой и жидкой пищей благодаря различному строению их ротовых аппаратов, представляющих собой видоизмененные ротовые конечности. Самые разнообразные типы ротовых аппаратов имеют насекомые. У них выделяют грызущий, сосущий, лижущий, колюще-сосущий, лакающий ротовые аппараты. Питание разнообразными видами пищи снижает конкуренцию между животными за пищу.

5. Чем отличаются органы выделения водных и наземных членистоногих? С чем это связано?

У ракообразных, обитающих в водной среде, продукты жизнедеятельности удаляются парными выделительными железами. У речного рака они имеют зеленоватую окраску и поэтому называются зеленой железой. Извлекаемые железой из гемолимфы вредные вещества обмена веществ поступают затем в ее каналы и выводятся через выделительные отверстия наружу.

У наземных членистоногих (паукообразных и насекомых) органами выделения являются мальпигиевы сосуды, погруженные в полостную жидкость. Продукты обмена веществ из полостной жидкости проникают в полость мальпигиевых сосудов, а из них в полость задней кишки, откуда выводятся наружу. В задней кишке происходит отсасывание воды и возвращение ее в организм. Так организм наземных членистоногих приспособился удалять из организма обезвоженные продукты метаболизма и сберегать воду.

6. Как устроены органы дыхания членистоногих, ведущих водный и наземный образ жизни?

Водными членистоногими являются ракообразные. С помощью жабр они поглощают растворенный в воде кислород и выделяют в воду углекислый газ.

Органами дыхания у наземных членистоногих служат легочные мешки (у некоторых паукообразных) и трахеи (у паукообразных и насекомых). С воздушной средой они сообщаются дыхательными отверстиями.

7. Как усложнилась нервная система членистоногих в сравнении с кольчатыми червями?

В связи с наличием у членистоногих более компактного и короткого тела число парных ганглиев в их брюшной нервной цепочке значительно уменьшилось (например, у насекомых — до трех пар). У общественных насекомых парный надглоточный ганглий увеличен в размерах и имеет сложную структуру, что дало основание называть его «головным мозгом». Поэтому общественные насекомые имеют сложные формы инстинктивного поведения и способны образовывать условные рефлексы.

8. Каковы причины, позволившие членистоногим освоить все среды жизни на Земле?

Членистоногие — самый многочисленный и разнообразный тип животных. Они заселили водную, наземно-воздушную и почвенную среду, а некоторые, ведя паразитический образ жизни, смогли поселиться и в живых организмах. Для жизни в каждой из сред членистоногие имеют соответствующие приспособления. Их компактное тело покрыто многослойной хитинизированной кутикулой, выполняющей функцию наружного скелета и препятствующей потере влаги телом при жизни на суше. Большая подвижность животных обеспечивается членистыми конечностями, приводимыми в движение хорошо развитыми группами мышц. У самой многочисленной группы членистоногих — насекомых — выработалась способность к полету, что дало им большие возможности для нахождения пищи и расселения. Органы дыхания членистоногих разных классов приспособлены обеспечивать газообмен в водной и наземной средах. Высокая плодовитость большинства видов членистоногих повышает их выживаемость. Малые размеры членистоногих (за исключением некоторых ракообразных) дают им возможность выживания даже в небольших по размеру пространствах.

Источник: MegaResheba.ru

Общая характеристика

Членистоногие — представители беспозвоночных. Они не имеют внутреннего скелета, характерного для хордовых. Его роль выполняет хитиновый панцирь, к которому крепятся мышцы и ткани организма. Помимо этого, он также защищает носителя от хищников и опасностей внешней среды. Поскольку такой покров плохо растягивается и не даёт носителю расти, членистоногие периодически линяют. Другие особенности типа:

  • Двусторонняя симметрия. Тело всех членистоногих можно поделить на левую и правую половины, которые будут аналогичны друг другу.
  • Сегментированное тело. Оно состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. В первом находятся органы чувств (глаза, усики-антенны), а также ротовое отверстие. Во втором располагаются конечности и крылья. Третий содержит репродуктивные и выделительные органы. У представителей класса ракообразных и паукообразных голова и грудь объединены в один отдел — головогрудь.
  • Членистые конечности. Именно от этого наружного признака произошло название типа животных. Эти органы движения состоят из нескольких члеников или рычагов, что придаёт им гибкости и подвижности, так как они могут сгибаться сразу в нескольких местах. В процессе эволюции многих видов их конечности видоизменились для выполнения специфических функций.
  • Поперечно-полосатые мышцы конечностей. Они позволяют животным совершать разнообразные и хаотичные движения конечностями, а также дают их частям тела возможность двигаться независимо друг от друга.
  • Смешанная полость тела (миксоцель). Она представляет собой сеть пустот между органами, заполненную гемолимфой — особым веществом, выполняющим одновременно функции полостной жидкости и крови. Своей клеточной выстилки у миксоцели нет.
  • Метаморфозы в жизненном цикле. Они характерны для всех видов членистоногих, хотя специфика отличается и некоторые формы (например, куколка) могут пропускаться. Эволюционное предназначение метаморфоз — свести к минимуму внутривидовую конкуренцию за пищу и территорию за счёт обеспечения организма разными оптимальными условиями на всех стадиях жизни.

Все животные этого типа размножаются половым путём. Обычно они разнополые. Редко встречаются гермафродиты: паразитические равноногие раки или усоногие ракообразные, которые проводят бо́льшую часть жизни неподвижно.

Часто яйцеклетка оплодотворяется, но бывают и случаи партеногенеза.

Внутреннее строение

По внутреннему строению организма членистоногие очень разнообразны. Их тело состоит из нескольких систем органов:

  • Пищеварительная. Делится на три отсека — передний, средний и задний. Первый состоит из ротового аппарата, глотки, пищевода и желудка, в последних двух расположены два отдела кишечника, оканчивающиеся анальным отверстием. Строение рта зависит от предпочитаемой пищи представителей конкретного вида. Он может быть колющим, режущим, сосущим. То же можно сказать о пищеварительных железах. У ракообразных и насекомых в средний отдел кишечника впадают мальпигиевые сосуды или протоки печени.
  • Выделительная. Имеет различное строение в зависимости от класса. У раков представлена зелёными железами, у пауков — почками и выделительными трубочками, у насекомых — только мальпигиевыми сосудами.
  • Дыхательная. У насекомых представлена трахеями, у пауков к ним добавляются лёгочные мешки, у скорпионов есть только лёгкие, а клещи совершают газообмен через кожу. С внешним миром система соединена небольшими дыхательными отверстиями. У водных членистоногих, таких как раки, органом дыхания выступают жабры. Во время эволюции они преобразовались из конечностей.
  • Кровеносная. Главный орган — сердце. Оно имеет трубчатую или мешкообразную форму и состоит из нескольких камер, располагается на спине, в брюшном отделе тела. Сеть сосудов незамкнутая. Кровь попадает в миксоцель, где соединяется с межклеточной жидкостью и превращается в гемолимфу.
  • Нервная. Состоит из нескольких узлов, колец и цепочек, расположение и развитость которых зависит от вида и класса. Нервная система ракообразных, паукообразных и некоторых насекомых достаточно развита для того, чтобы у них было сложное инстинктивное и социальное поведение.

Особенности внутреннего и внешнего строения членистоногих позволили им приспособиться к внешней среде не хуже, чем хордовым. Несмотря на сравнительную простоту строения, они являются одним из доминирующих типов живых организмов Земли.

Органы чувств

У большинства членистоногих очень развиты глаза. Они бывают двух типов: простые (состоят из одной линзы) и фасеточные (собраны из множества небольших глазков, количество которых может измеряться тысячами). Элементы сложных глаз называются омматидиями. Каждый из них видит только одну точку пространства, в результате чего в мозг попадает сложное мозаичное изображение. Кроме того, органы зрения насекомых дают сразу прямой «кадр», а не перевёрнутый, как у людей.

Другая особенность глаз членистоногих в сравнении с человеческими — способность воспринимать ультрафиолетовый свет. Это помогает им ориентироваться среди растений, многие из которых имеют невидимый для большинства форм жизни рисунок. Помимо этого, членистоногие способны различать частоту и плоскость колебаний света, что помогает им одинаково хорошо ориентироваться в солнечную и пасмурную погоду.

Слух представителей этого типа живых организмов также хорошо развит. Они воспринимают колебания звуковых волн при помощи специальных нательных волосков, усиков-антенн и особых органов, напоминающих отверстие на коже с несколькими натянутыми «струнами». Обычно их слуховой аппарат настроен на восприятие отдельных частот (чаще всего коротких). Между собой членистоногие общаются при помощи ультразвуковых сигналов.

Другой особенностью биологии этих животных является прекрасно развитое обоняние. Они способны распознавать малейшие концентрации различных веществ, которые не заметит ни один прибор. По запахам членистоногие ориентируются в пространстве — они могут за несколько километров учуять еду или других представителей своего вида. Многие из них также общаются при помощи феромонов — особых пахучих веществ, которые могут показать путь, предупредить об опасности, отпугнуть или привлечь насекомое. Не менее развито обоняние и у водных представителей типа — они могут по запаху воду с небольшими концентрациями солей и минералов.

Органы осязания у членистоногих представляют собой волосинки, расположенные по всему телу. Этим обусловлена особенность их поведения, заключающаяся в стремлении контактировать с окружающей поверхностью как можно большей площадью своего тела. Она особенно развита у водных, грунтовых и паразитических форм жизни. Для них характерен тигмотаксис — ориентация в пространстве по тактильным ощущениям.

Другой интересный факт о членистоногих заключается в том, что органов чувств у них может быть больше пяти. Например, термиты могут воспринимать магнитные поля и меняют своё положение в улье, если находятся рядом с объектами, которые на них влияют.

Некоторые членистоногие также воспринимают радиоволны. Механизм и предназначение этой особенности пока что не выявлен.

Особенности поведения

Недавние исследование показали, что в поведении членистоногих прослеживаются многие особенности, ранее приписывающиеся исключительно позвоночным. Особенно это выражается в социальном поведении, таком как брачные игры и забота о детёнышах. Наряду с инстинктами, у них прослеживаются и более сложные формы ответа на раздражитель. Насекомые способны вырабатывать условные рефлексы и индивидуальные навыки. Например, пчёлы могут «учить» друг друга находить наиболее подходящие для опыления растения.

Следование инстинктам глубоко заложено в членистоногих, они продолжают делать это, даже когда такое поведение становится нецелесообразным или опасным. Хорошим примером может послужить привычка мотыльков лететь на свет, что часто приводит к их гибели из-за ожогов об электрические лампы.

Помимо прямой положительной и отрицательной реакции на внешние раздражители, для членистоногих характерны так называемые кинезисы — усиление или ослабление подвижности в зависимости от условий. Например, они активно двигаются при ярком свете и замирают при тусклом. Этот инстинкт направлен на поиск подходящей среды, из которой животное не будет уходить, пока она не изменится.

Классификация членистоногих

Согласно гипотезе о наличии у членистоногих одного общего предка, они относятся к группе лобоподов вместе с первичнотрахейными и тихоходками. По этой классовой системе их делят на четыре подтипа:

  • трилобитообразные — вымерли;
  • паукообразные — пауки, клещи, скорпионы, мечехвосты, морские пауки;
  • жвалоносные — ракообразные, к которым относится 8 классов животных, включая высших раков;
  • неполноусые или трахейные — многоножки и насекомые.

В соответствии с гипотезой, по которой членистоногие произошли от разных предков, их делят на три отдельных типа:

  • хелицеровые;
  • ракообразные;
  • трахейные.

Современная таблица типов и классов членистоногих активно пересматривается. Сравнительный анализ на молекулярном уровне показал, что насекомые ближе к ракообразным, чем к многоножкам и паукам. Предлагается их выделение в отдельную ветвь Pancrustacea.

Происхождение и эволюция

Окаменелости трилобитов — предполагаемых предков современных членистоногих — относятся в кембрийскому периоду, закончившемуся около 500 миллионов лет назад. К этому же временному отрезку принадлежат первые меченосцы, скорпионы, ногохвостки, ракообразные и крылатые насекомые. Предположительно, они произошли от одного или нескольких предков, обитающих на земле около миллиарда лет назад. Установлено, что первоначально они жили в воде.

Первыми современными членистоногими считаются многоножки, которые произошли от более примитивных малосегментных кольчатых червей. На это указывает членистость тела, брюшная нервная цепочка, строение кровеносной системы. В результате процесса эволюции, длившегося много миллионов лет, членистоногие приобрели гораздо более сложную организацию. В процессе ароморфоза у них образовался хитиновый покров, возникло деление тела на отделы, усложнился газообмен, усовершенствовались органы чувств и нервная система.

Значение для природы и человека

Членистоногие — самая многочисленная группа организмов, потому они составляют основу каждой экосистемы. Они — важное звено пищевой цепочки, без которого не могут существовать более крупные и высокоразвитые организмы. Помимо этого, они участвуют в опылении растений, образовании почвы, очищении среды за счёт поедания вредных веществ. Эти формы жизни — важный элемент биогеоценоза, влияющий на все его составляющие.

Для человека многие членистоногие являются объектом промысла. Их продукты их жизнедеятельности (например, мёд) употребляют в пищу, используют в парфюмерии, медицине, промышленности, создании текстиля (шелкопряды). Очень важна для человека и опыляющая функция, поскольку без неё не может существовать сельское хозяйство. Некоторые представители насекомых, паукообразных и ракообразных уничтожают вредителей, а иногда их используют в качестве домашних питомцев.

Членистоногие занимают важную роль как в природе, так и в жизни людей. Их особенности строения и другие характерные черты помогли им занять господствующую нишу в современных экосистемах.

Источник: nauka.club

Тип Членистоногие: общая характеристика

Тип Arthropoda (членистоногие) — вероятно, наиболее успешный из всех типов животного царства. Многие зоологи полагают, что если бы все ныне живущие виды членистоногих удалось идентифицировать и пересчитать, то их оказалось бы больше 10 миллионов. Членистоногие населяют все экологические ниши и отличаются размерами в диапазоне от микроскопических клещей до гигантских крабов, больше метра в диаметре (считая с ногами). Наземные членистоногие, представленные в подавляющем большинстве насекомыми, преимущественно невелики. Это обусловлено основным принципом их строения — твердый хитиновый наружный скелет не позволяет организму расти постоянно. Рост возможен, когда кутикула сбрасывается в ходе линьки, однако в эти периоды членистоногие, особенно наземные, чрезвычайно уязвимы. Поэтому такие "мягкотелые" периоды должны быть елико возможно короткими. Если бы не такая катастрофическая организация индивидуального развития членистоногих, они могли бы достичь чудовищных размеров фауны из научно-фантастических романов. Членистоногие, как и кольчатые черви, четко сегментированные целомические первичноротые. Тип членистоногих (Arthropoda) несравненно богаче всех остальных типов животных и содержит свыше 1 500 000 видов. Водные и сухопутные формы, обладающие членистыми конечностями и сегментированным телом.

Все Arthropoda характеризуются следующими основными признаками:

1. Членистоногим присуща гетерономность сегментации. Вместо гомономных, равнозначащих сегментов большинства кольчатых червей сегменты Arthropoda обладают различным строением в разных участках тела. Группы сходных сегментов выделяются в особые отделы тела, или тагмы. Чаще всего различают три тагмы: голову, грудь и брюшко. Сегменты в пределах тагм, так же как и сами тагмы, могут сливаться друг с другом.

Количество сегментов, составляющих тело членистоногих, сильно варьирует в различных систематических группах. При этом проявляется тенденция к уменьшению и стабилизации числа сегментов. Наиболее постоянен сегментарный состав головного отдела (не всегда обособленного в виде самостоятельной тагмы), который состоит из головной лопасти, или акрона, и четырех следующих за ней сегментов. Акрон гомологичен простомиуму полихет , а его придатки, антеннулы, или усики, соответствуют пальпам последних. Грудь и особенно брюшко в этом отношении более изменчивы. Заканчивается тело анальной лопастью — тельсоном, гомологичной пигидию кольчатых червей.

2. Конечности членистоногих, филогенетически развившиеся из параподий полихет , подвижно соединяются с телом при помощи суставов и состоят из нескольких члеников. Конечности представляют собой многоколенный рычаг, способный к сложным движениям в отличие от параподий кольчецов, совершающих однообразные взмахи в одной плоскости. Конечности, расположенные на разных тагмах, зачастую специализируются для выполнения несхожих функций — захвата и измельчения пищи, движения, дыхания и т. п. Конечности брюшных сегментов у многих Arthropoda исчезают.

3. Тело членистоногих покрыто хитиновой кутикулой, образующей наружный скелет, в котором различают твердые пластинки — склериты и мягкие сочленовные мембраны. Каждый сегмент тела, как правило, покрыт 4 склеритами: дорзально располагается спинная пластинка — тергит, вентрально — брюшная пластинка, или стернит, и по бокам между ними — боковые пластинки.

Химический состав кутикулы сложен. Она включает липоиды, протеины и хитин, азотистое органическое эластичное вещество, стойкое химически. Затвердение кутикулы связано с тем, что хитин бывает пропитан углекислой известью (у ракообразных и многоножек) или инкрустирован задубленными белками (паукообразные, насекомые).

Ввиду того что тело животного одето неподатливым наружным скелетом, рост членистоногих сопровождается линьками . Старая кутикула периодически отстает от тела, а кожным эпителием выделяется новая очень мягкая кутикула; при этом старая кутикула лопается, и животное вылезает из нее, оставляя пустой чехол. В тот короткий период, пока новая кутикула мягка, и происходит увеличение размеров тела. После затвердения кутикулы, на что уходит от нескольких часов до нескольких дней, животное сохраняет приобретенные им размеры до следующей линьки.

В теле Arthropoda отсутствует мерцательный эпителий — особенность, определяемая отчасти сильной кутикуляризацией членистоногих, у которых не только покровы, но и часть кишечника, половых протоков и других органов выстлана кутикулой, исключающей возможность развития ресничек.

4. Мускулатура Arthropoda представлена отдельными мышечными пучками — мышцами, не образующими сплошного кожно-мускульного мешка. Мышцы имеют поперечнополосатую структуру.

Полость тела всех Arthropoda имеет двойственное происхождение. Во время эмбрионального развития у них в большинстве случаев закладывается сегментированный целом . Впоследствии стенки целомических мешков разрушаются, и целомические полости сливаются как друг с другом, так и с остатками первичной полости тела. Таким образом формируется смешанная полость тела, или миксоцель , в которой и располагаются внутренние органы.

5. Пищеварительная система членистоногих состоит из трех отделов — передней, средней и задней кишок. Передний и задний отделы кишечника, будучи эктодермальными, несут кутикулярную выстилку. С разными отделами кишечного тракта связаны железы, секретирующие пищеварительные ферменты.

6. Кровеносная система членистоногих характеризуется появлением центрального пульсирующего органа — сердца, который отсутствует у кольчатых червей. Вместе с тем кровеносная система становится незамкнутой: имеются лишь главные кровеносные сосуды — аорта и артерии, из которых гемолимфа изливается в полость тела и омывает внутренние органы. Затем она вновь поступает в сосуды и сердце.

Гемолимфа — жидкость двойственной природы, она частично соответствует настоящей крови, заполняющей кровеносную систему большинства кольчатых червей, а частично — целомической жидкости. Функции гемолимфы в основном соответствуют функциям крови.

7. Органы дыхания членистоногих разнообразны. В одних случаях конечности целиком или только их части преобразуются в органы водного дыхания — жабры. Органы воздушного дыхания наземных форм — легкие — также представляют видоизмененные конечности. И, наконец, у высших членистоногих для дыхания служит особая трахейная система.

8. Нервная система построена по типу таковой кольчатых червей и слагается из парного головного мозга, окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки. Головной мозг большей частью состоит из трех отделов — протоцеребрума, дейтоцеребрума и тритоцеребрума. Часто наблюдается концентрация ганглиев брюшной нервной цепочки и образование за счет их слияния крупных нервных узлов.

9. Выделительная система членистоногих представлена видоизмененными целомодуктами — коксальными железами или же особыми органами, возникшими в пределах типа членистоногих, а именно мальпигиевыми сосудами.

10. Членистоногие обладают только половым способом размножения, причем они, как правило, раздельнополы. Нередко имеется явственный наружный половой диморфизм.

Источник: medbiol.ru