Почему членистоногие самый многочисленный вид
Членистоногие —самый крупный тип животных, к нему относится более половины от всех видов, населяющих планету. Тип Членистоногие включает в себя насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек.
Особенности строения:
- наружный хитиновый скелет;
- сегментированное симметричное тело с парными конечностями. Отделов тела три: голова, грудь и брюшко. Первые два отдела у некоторых классов сливаются в головогрудь.
- Кровеносная система незамкнутая, сердца нет, его заменяет сердечная трубка.
- Нервная система устроена достаточно сложно, в неё входят окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка.
Членистоногие обитают повсеместно, могут быть как травоядными, так и хищниками или паразитами. Для многих видов характерен половой диморфизм: самки отличаются от самцов размерами, окраской, строением тела.
Самый простой способ определить, к какой группе относится членистоногое – посчитать количество конечностей у животного. Насекомые имеют 3 пары ног, паукообразные – 4 пары, ракообразные – 5 и больше.
Класс Ракообразные (Crustacea)
Часто учёные рассматривают ракообразных, как несколько классов. К этой довольно крупной группе относятся крабы, лобстеры, раки, креветки, криль и другие животные. Всего около 73 000 видов, большая часть которых живёт в воде и ведёт активный образ жизни. Некоторые крабы, мокрицы живут на суше. Некоторые виды, как морской жёлудь, ведут прикреплённый образ жизни. Мелкие рачки могут паразитировать на рыбах и водных беспозвоночных.
Типичный представитель ракообразных – речной рак (Astacus astacus). Он имеет пять пар ходильных конечностей, две пары чувствительных усиков. Тело состоит из головогруди и брюшка. Брюшко образовано 18 подвижными сегментами, заканчивается анальной лопастью с хвостовым плавником.
Панцирь в основном хитиновый. Хитин – углевод, который также можно встретить в клеточных стенках грибов. Он выделяется клетками кожи членистоногих и образует мягкий и эластичный слой. Над хитиновым слоем находится прочный и жёсткий известковый (неорганический слой), покрытый снаружи кутикулой с щетинками.
Изнутри к пластинам панциря крепятся мышцы и связки, формируя подвижные сочленения. Внутреннего скелета, как у хордовых, у членистоногих нет.
Панцирь не может увеличиваться вместе с животными, поэтому ракообразные линяют: сбрасывают старый панцирь, быстро растут и выделяют новый покров. Во время линьки животные особенно уязвимы и вынуждены укрываться в защищённых местах.
Пищеварительная система устроена довольно просто. Кишечник состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Желудок разделён на две части: жевательную и цедильную. В жевательном отделе происходит механическая обработка пищи с помощью «зубов» из кутикулы. Затем в цедильном отделе пища подвергается химической обработке пищеварительными ферментами.
В кишечник впадает проток от печени, по нему поступают печеночные ферменты. Анальное отверстие открывается на анальной лопасти.
Органы дыхания ракообразных – жабры. Они находятся под панцирем. Могут состоять из листовидных пластинок, тонких ветвящихся нитей или одиночных выростов. Ракообразные очень маленьких размеров не нуждаются в жабрах и получают необходимый кислород путём диффузии.
В передней части головогруди располагается пара почек – зелёные железы. Каждая железа состоит из концевого мешочка, от которого отходит извитой канал. В мешочке из тканевой жидкости образуется первичная моча. При прохождении по извитому канальцу моча концентрируется и в итоге попадает в мочевой пузырь, где накапливается.
Кровеносная система незамкнутая. Функции крови выполняет гемолимфа, жидкость желтоватого цвета, близкая по составу к плазме.
На спинной стороне головогруди находится пятиугольное сердце, которое на самом деле является расширенным сосудом. От него отходит разветвлённая сосудистая сеть. Гемолимфа изливается в полость тела, омывает органы, просачивается к жабрам и вновь собирается в сосуды.
Центральная нервная система состоит из крупного надглоточного узла (головного мозга), окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки с ганглиями. К мышцам и органам чувств отходят периферические нервные отростки. У некоторых ракообразных нервная система может быть ортогонального типа.
Из-за панциря осязание ракообразных затруднено. Органами осязания служат усики, на них же расположены рецепторы химического чувства, чувства равновесия.
Поскольку рак не может поворачивать голову, он обладает очень подвижными глазами на стебельках. Глаза сложные фасеточные, состоят из множества (более 3000) глазков. Зрение членистоногих называют также мозаичным, потому что целое изображение складывается из частичных мелких изображений, которые даёт каждый глазок.
Ракообразные обычно раздельнополы, самцы внешне отличаются от самок. Половые железы располагаются в теле между кишечником и спинной аортой. Оплодотворение у большинства видов наружное, сперматозоиды и яйцеклетки сливаются в воде.
Если размножение с превращением, из яиц выходят личинки: науплиусы у простых раков и зоэа у высших. Такое размножение характерно для большей части ракообразных, в том числе для креветок.
У речного рака развитие прямое, то есть из яиц выходят маленькие рачки. Они цепляются за гребные конечности матери и путешествуют вместе с ней, пока не вырастут.
Микроскопические ракообразные играют важную роль в пищевых цепочках, образуя зоопланктон. Дафнии, циклопы, диаптомусы, бокоплавы имеют размеры меньше 1 мм. Они парят в толще воды и служат пищей для многих рыб, китообразных и других животных.
Класс Паукообразные, или Арахниды (Arachnida)
В этот класс входят пауки, скорпионы и клещи, всего коло 114 000 видов. Размеры не превышают нескольких сантиметров. Многие паукообразные имеют специальные органы: ядоносный и прядильный аппараты. Почти все представителя класса – хищники, обитают на суше.
Тело состоит из головогруди с конечностями и брюшка, однако членистое строение выражено не так ярко, как у ракообразных. Более всего на раков похожи скорпионы, у них наибольшая степень расчленения брюшка. У всех паукообразных четыре пары ходильных конечностей.
Снаружи тело покрыто хитиновой кутикулой, она предохраняет организм от потери влаги. Это позволяет паукообразным заселять самые засушливые районы. Дополнительную прочность кутикуле придают белки, рассеянные в ней.
Пищеварительная система типичная, представлена передней, средней и задней кишкой. У пауков может быть внешнее пищеварение (экзоцитоз): яд из желёз не только обездвиживает, но и переваривает жертву. Так как пауки часто питаются другими членистоногими, они впрыскивают яд под покровы жертве и ждут, пока та переварится внутри панциря.
Желудок крупный, кишечник имеет несколько выростов, что позволяет всасывать большой объём пищи. В среднюю кишку открываются протоки печени.
Дыхательная система может быть представлена лёгкими и/или трахеей. У мелких пауков и клещей органы дыхания отсутствуют. Лёгочные мешки более древние по происхождению, считается, что они образовались при погружении жаберных конечностей внутрь тела. По сути, лёгкие являются углублениями с лёгочными листочками, на которых совершается газообмен между кровью и воздухом. Трахеи же – это тонкие разветвлённые каналы, которые проходят по всему телу, они доставляют воздух ближе к тканям.
Кровеносная система такая же, как у ракообразных. У мелких клещей сердце может быть очень маленьким или вообще отсутствовать.
Выделительная система образована мальпигиевыми сосудами. Это сеть каналов, которые сходятся к кишечнику и открываются отверстием между средней и задней кишкой. Продукты обмена по каналам идут от тканей и выводятся вместе с непереваренными остатками пищи.
Кроме мальпигиевых сосудов могут быть и коксальные железы. Это небольшие мешочки, находящиеся в головогруди. От них отходят извитые каналы. Коксальные железы работают по принципу почек.
На конце брюшка находятся паутинные железы. Они могут производить разные типы нитей. Например, для строения паутины сперва необходимо создать каркас из опорных нитей (прочных, толстых и нелипких), а потом уже оплетать его ловчими (тонкими и очень липкими). От паутины отходит сигнальная нить, с её помощью паук определяет, попалась ли в ловушку жертва.
Нервная система состоит из крупного головного мозга и брюшной нервной цепочки.
Органы зрения представлены простыми (не фасеточными!) глазками, поэтому зрение у паукообразных слабое. У пауков может быть до 12 простых глаз.
Имеются органы химического, тактильного чувства, органы равновесия. Органы слуха развиты плохо.
Паукообразные раздельнополые, оплодотворение внутренние. Самки откладывают яйца, но у некоторых видов есть живорождение: яйцо развивается в половых путях и вылупляется внутри материнского организма.
Развитие чаще прямое, у клещей с метаморфозом (у личинки клеща три пары ног).
Класс Насекомые (Insecta)
В мире по самым скромным подсчётам есть более миллиона видов насекомых, учёные регулярно описывают новые виды. Насекомые освоили практически все среды обитания.
Их размеры колеблются от 0,14 мм (паразитические наездники) до 57 см (палочник). Наземные членистоногие не могут быть такими крупными, как водные, у которых размах конечностей иногда превышает 1,5-2 м. Это связано в неэффективным способом дыхания, дыхательная система не может справится с большим объёмом тела. В Юрском периоде концентрация кислорода в воздухе была выше и на планете могли жить гигантские стрекозы.
Насекомые имеют подвижную голову, грудь и сегментированное брюшко. На голове находятся усики и ротовой аппарат. Грудь разделена на три членика, несёт три пары конечностей и две пары крыльев. У многих видов крылья редуцируются или изменяются. Так, у мух вторая пара крыльев видоизменилась в специальные жужжащие придатки – жужжальца. У жуков пара крыльев превратилась в жёсткие защитные надкрылья.
Пищеварительная система имеет слюнные железы. Варианты строения ротовых аппаратов очень разнообразны. Грызущий характерен для жуков, лижущий есть у мух, сосущий у бабочек, колюще-сосущий у комаров и т.д.
У видов, которые питаются твёрдой пищей, за зобом расположен жевательный желудок с хитиновыми зубцами. Слепые выросты кишечника увеличивают поверхность всасывания.
Дыхание осуществляется только с помощью трахей. По бокам груди и на каждом членике брюшка расположены дыхальца, или стигмы – дыхательные отверстия. Они ведут в тонкие трубочки трахей, трахеи ветвятся на трахеолы и образуют небольшие расширения – воздушные мешки. Для лучшего газообмена некоторые насекомые вынуждены постоянно двигать брюшком.
Кровеносная система типичного строения. Сердец может быть несколько.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами, которые открываются в кишечник. Помимо них есть жировое тело. Клетки жирового тела накапливают токсичные вещества в течении всей жизни насекомого, такая система называется почкой накопления.
Нервная система состоит из крупных над- и подглоточных нервных узлов и брюшной нервной цепочки. У общественных животных, муравьёв, пчёл, термитов, мозг очень сложный. Они общаются друг с другом с помощью системы сигналов, заложенной на уровне инстинктов.
Зрение цветное, играет большую роль в жизни насекомых. Есть сложные и простые глаза. Слух достаточно хороший, улавливает не только вибрацию воздуха, но и колебания поверхности или воды. Обоняние и вкус могут быть разделены.
Насекомые раздельнополы, оплодотворение внутреннее. Развитие в основном с превращением. Взрослое животное называется имаго. Из отложенных имаго яиц вылупляется личинка первого возраста, которая обычно живёт дольше взрослого животного. Личинка может расти в несколько стадий, после чего окукливается. В куколке тело животного полностью перестраивается, наружу выходит взрослая особь, готовая к половому размножению.
Таким образом, главная задача личинки – накопить энергию, задача имаго – размножиться. У некоторых насекомых взрослая стадия очень короткая, например, майский жук живёт несколько дней, в то время как его личинка развивается годами. У взрослого майского жука даже нет ротового аппарата, после спаривания и откладывания яиц жуки умирают.
Классификация насекомых
| Отряды | Тип развития | Кол-во пар крыльев | Ротовой аппарат | Особенность развития крыльев | Некоторые представители |
| Таракановые | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья | Рыжий и черный тараканы |
| Термиты | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Сетчатые | Термит |
| Прямокрылые | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья | Саранча, кузнечики, сверчки |
| Вши | С неполным превращением | Нет крыльев | Колющесосущий | Бескрылые | Вошь головная, вошь платяная |
| Клопы | Вошь | 2 пары | Колющесосущий | Надкрылья | Клоп-черепашка, клоп-гладун, клоп-водомерка |
| Равнокрылые | С неполным превращением | 2 пары | Колющесосущий | Сетчатые | Цикады |
| Жуки, или жесткокрылые | С полным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья твердые | Майский жук, колорадский жук, жуки-могильщики, жуки-короеды |
| Бабочки, или чешуекрылые | С полным превращением | 2 пары | Сосущий | Сетчатые с чешуйками | Капустница-белянка, боярышница, тутовый шелкопряд |
| Перепончатокрылые | С полным превращением | 2 пары | Грызущий, лакающий | Сетчатые | Пчелы, шмели, осы, муравьи |
| Двукрылые | С полным превращением | 1 пара | Колюче-сосущий | Сетчатые | Комары, мухи, оводы, мошки |
| Блохи | С полным превращением | Нет | Колюче-сосущий | Бескрылые | Блоха человеческая, блоха крысиная |
Источник: spadilo.ru
Анатомия:
Тело, состоящее из трёх разделов (головы, груди и брюшка), обычно является сегментированным. Количество сегментов у разных представителей членистоногих различно (от нескольких сегментов до 180). Обычно каждый сегмент тела членистоногих несет пару членистых конечностей в нижней части тела.
Хитиновый наружный экзоскелет часто «пропитан» множеством кальциевых солей (углекислого кальция — CaCO3; фосфорнокислого кальция — CaPO4).
Центральная нервная система членистоногих расположена в брюшной стороне тела и представляет собой так называемую нервную брюшную цепочку. В головной части находится головной мозг — это более крупный и сложный отдел нервной системы.
Сосудистая система у разных представителей членистоногих различна. У некоторых она является практически замкнутой системой, состоящей из сердца и многочисленных сосудов, отходящих от сердца в разные участки тела. У других представителей членистоногих более простая сосудистая система, представляет из себя короткие спинные сосуды, производящие прямой ток крови в различные участки тела.
Органы дыхания членистоногих также различны:
— Планктонные членистоногие дышат поверхностью тела;
— Морские членистоногие дышат при помощи жабр;
— Сухопутные членистоногие, дышащие воздухом, дышат при помощи различных полостей или мешков (легких) либо при помощи воздухоносных трубок (трахей).
Поскольку скелет у членистоногих наружный и не может увеличиваться в размере, то рост членистоногих происходит только во время линьки (сбрасывания старого хитинового экзоскелета). После линьки членистоногие имеют новый мягкий экзоскелет, который увеличивается в размере и через некоторое время затвердевает.
Процесс линьки является опасным для членистоногих т.к. после сбрасывания старого хитинового скелета, новый скелет мягок и его легко повредить (он не несёт защитных функций)
Обычно членистоногие раздельнополы (двуполы), но бывают среди них и гермафродиты (носители двух полов одновременно).
Источник: kristallov.net
Общая характеристика
Существует множество различных классификаций данного типа. Ученые не могут прийти к одному мнению в систематике членистоногих. Поэтому, рассмотрим один из вариантов классификации данных животных.
В типе членистоногих можно выделить три подтипа – Трилобитообразные, Хелицеровые и Челюстные.
Классификация членистоногих
Подтип Трилобитообразные
Вымершие членистоногие, обитавшие в морях, были объединены в подтип трилобитообразные. Расцвет трилобитов пришелся на период палеозойской эры.
Насчитывают около 10 000 видов трилобитов. Процесс классификации древних трилобитов был очень долгим. Ученые пришли к выводу, что в основу необходимо положить несколько признаков:
- Число сегментов;
- Развитие отделов тела;
- Строение глаз.
В настоящее время представить внешний вид этих организмов мы можем только по окаменелостям.
Окаменелость трилобита Источник
Как и все членистоногие трилобиты имеют хитиновый панцирь. Он разделен на три части. В передней части находится головной щит, далее расположен туловищный отдел и хвостовой щит. Все отделы состоят из сегментов. По этим признакам трилобиты относятся к членистоногим.
Внешнее строение трилобита Источник
Предположительно предками трилобитов были морские червеобразные организмы. Некоторые ученые указывают в качестве родственников трилобитов – сприггин[1]. Они относятся к беспозвоночным, но окончательное систематическое положение не определено.
Окаменелость сприггины Источник
Современными трилобитами можно считать мечехвостов[2]. Имеют внешнее сходство, обитают в воде, характерен хитиновый покров и фасеточные глаза[3].
Огромное значение в эволюции животного мира имело появление трилобитов. Изучение этих древних организмов позволяет проследить развитие родственных групп животных.
Большое значение имеют трилобиты при определении возраста геологических образований и палеонтологических находок.
Подтип Хелицеровые
Количество видов подтип ахелицеровые составляет более 100 000. Считается, что многие представители этой группы еще не описаны.
Хелицеровые обладают всеми признаками типа членистоногие. Тело представлено хитиновым покровом, состоит из головогруди и брюшка. Отличительной характерной чертой данных организмов считается наличие шести пар «ног». Конечности, расположенные у ротового отверстия, получили название хелицеры[4] и педипальпы[5]. Основная функция данных приспособлений – измельчение и захват пищи.Другие конечности приспособлены для передвижения.
Внешнее строение хелицеровых
Выделительная система всех видов данного подтипа представлена мальпигиевыми сосудами. Состоят они из выростов кишечной трубки, находящихся в полости тела. Из этих выростов продукты жизнедеятельности поступают в последний отдел кишок, так осуществляется основная функция мальпигиевых сосудов – выделение.
Выделительная система Источник
Кровеносная система у хелицеровых незамкнутая. По сосудам течет жидкость, сочетающая в себе свойства крови и лимфы. Так как система не замкнутая, то жидкость попадает в полость тела. Она получила название гемолимфа, присутствует и у паукообразных, и у насекомых.
Основные функции гемолимфы:
- Транспорт веществ;
- Питание внутренних органов и тканей;
- Защитная функция.
Гемолимфа у некоторых видов пауков содержит ионы меди и поэтому ее цвет синий. Также в состав могут входить ядовитые вещества. У насекомых эта жидкость, гемолимфа, не имеет цвета, но иногда приобретает желтоватый оттенок.
К подтипу хелицеровые относятся три класса:
- Паукообразные;
- Морские пауки;
- Меростомовые.
Паукообразных насчитывается приблизительно 34 000 видов. Данный класс изучает арахнология – это наука, получившая свое название от арахнид (в переводе с греческого «арахна» – паук). К паукообразным принадлежат представители нескольких отрядов: клещи, сенокосцы, пауки, скорпионы.
Самым распространённым считается отряд пауки, представленный 42 000 видов.Отличительной характерной чертой строения паукообразных считается объединение члеников. Панцирь представляет собой головогрудь как у речного рака, состоит из головы и груди.
Тело паукообразных защищено кутикулой, содержащей хитин. У паука есть ядовитые железы, находящиеся в основании хелицер. На заднем конце брюшка находятся паутинные бородавки. Они прикрывают паутинные железы, вырабатывающие густую жидкость, при выходе из туловища отвердевающую нить – паутинку.
Плетение паутины Источник
У половозрелых самцов пауков и некоторых клещей педипальпы предназначены для скопления и впрыскивания семенной жидкости самке.
Отряд клещи считается самым многочисленным, насчитывает более 50 000 видов. Отличительная особенность видов отряда – туловище не разделено на отделы,также никак не сегментировано. У ротового отверстия расположены челюсти, получившие название хелицеры и педипальпы, у клещей они соединяются и формируют хоботок.
Хоботок клеща Источник
К классу паукообразные относится отряд сенокосцы, их насчитывается более 6000 видов. Представители сенокосцев отличаются очень длинными ногами, обитают в квартире или доме. В жилом помещении пауки сенокосцы играют положительную роль, истребляя других мелких обитателей.
Паук сенокосец Источник
Отряд скорпионы включает приблизительно 2500 видов. Весьма похожи на раков: брюшко разделено на членики, у ротового отверстия, расположенного на головогруди, имеются клешни. Однако имеют 4 пары ног, а клешни – измененные щупальца второй пары челюстей. Скорпионы очень ядовиты, яд помещается у них в последнем членике узкой части брюшка («хвоста»).
Императорский скорпион Источник
К классу меростомовые относят ракоскорпионов и мечехвостов. Представители ракоскорпионов получили свой расцвет в протерозое.
Ракоскорпион Источник
На рисунке изображен ракоскорпион — крупный хищник, очень похожий на современных скорпионов. До настоящего времени они не дожили.
Мечехвосты – это единственные хелицеровые из класса меростомовые, дожившие до наших дней. Известно всего 4 вида. Строение тела мечехвоста схоже с трилобитами. Сверху находится роговой панцирь, на заднем конце тела – мечевидный шип.
Мечехвост Источник
Обитают мечехвосты в морях и океанах, предпочитая илистое дно. Считается, что мечехвост может быть опасен для человека. С первого взгляда может показаться, что хвост в виде шипа ядовит. Мечехвост относится к паукообразным, но яда в его организме нет и вреда он причинить не может.
Подтип Челюстные
К подтипу Челюстные относятся три класса:
- Ракообразные;
- Многоножки;
- Насекомые.
В классе Ракообразные можно выделить около 25 000 представителей. Все виды данного класса обитают в морских или пресных водах. В зависимости от размеров, ракообразные подразделяют на высших и низших.
К низшим ракам относят дафний и циклопов. Они обитают в толще воды и входят в состав планктона, так как имеют микроскопические размеры.
Циклоп и дафнии Источник
На теле дафнии есть усики (антенны), выполняющие функцию передвижение и примитивных органов чувств. Взмахивая ими, рачок передвигается толчками. Общее название для всех представителей рода дафнии – водяные блохи.
Высшие раки – водные обитатели. К ним относятся широкополый речной рак, рак-отшельник, крабы, омары, креветки и другие.
Для речного рака характерна голова с расположенными на ней 5 парами конечностей, помимо этого на груди также расположены 5 пар ног. Голова и грудь вместе составляют головогрудь.
Строение речного рака Источник
Каждая конечность речного рака осуществляют конкретную функцию и имеет определенное строение. Отличительной характерной чертой считается присутствие челюстей, разделенных на две части. Верхняя ее часть у рака получила название мандибула. Нижняя часть у ракообразных называется максиллы. Основная функция верхней и нижней частей челюсти – измельчение пищи.
Конечности речного рака и их функции Источник
Класс многоножки представлен более 12 000 разновидностей особей. Тело имеет голову и туловище, состоящее из сегментов. На голове есть челюсти, схожие по строение с конечностями рака. Верхние – мандибулы и нижние – максиллы. У многоножек вторая пара нижних челюстей, или максилл, сливается и образует нижнюю губу, как у насекомых.
Многоножка Источник
Представители данного класса могут быть опасны для людей. У них есть ядовитая железа, поэтому укус может вызывать сильное отравление. Наиболее опасны для человека сколопендры.
Класс насекомые самый многочисленный из всех членистоногих. Общее число видов точно определить не представляется возможным, находится в пределах от 2 млн. до 8 млн.
Тело насекомых представлено тремя отделами. В грудном отделе различают три сегмента, от каждого отходит пара ног – всего 3 пары конечностей и крылья.
Так как насекомые заселили многие местообитания и ведут различный образ жизни, то некоторые органы тела (ротовые органы, крылья, ноги) у них сильно видоизменились.
Видоизмененные ротовые аппараты насекомых Источник
Внутреннее строение насекомых схоже со всеми представителями подтипа челюстных.
Характерно размножение половым путем, после спаривания откладывают яйца. Характерно различие внешнего облика самца и самки. Развитие может протекать в двух направлениях. У одних характерно развитие с полным превращением – протекает в 4 стадии, а у других – с неполным превращением и осуществляется в 3 стадии.
Типы развития насекомых Источник
В зависимости от этого данный класс можно классифицировать по нескольким признакам: наличию крыльев и типу развития.
Классификация насекомых Источник
Рассмотрим отряды насекомых с неполным превращением.
- Отряд подёнки
Известно около 3 000 видов. Отличительной особенностью является наличие трех длинных хвостовых нитей. Взрослая поденка – двукрылое насекомое, в этой стадии может находиться от нескольких часов до нескольких недель. В стадии личинки поденки могут жить до 3 лет, обитают в водной среде.
Поденка Источник
- Отряд таракановые
Представители приспособились к жизни в ночное время суток. В отряде таракановые представлено более 7 500 видов. Тело овальное, голова в виде треугольника. Характерны сильные челюсти с хитиновыми зубами. Имеется четыре крыла, но летать способны только самцы.
Рыжий таракан Источник
- Отряд стрекозы
Насчитывает более 6 500 видов. Для представителей вида характерно удлиненное тело, а также четыре узких прозрачных крыла. Взрослое насекомое обитает в воздухе, а развитие яиц и личинок происходит в воде.
Стрекоза коромысло
- Отряд прямокрылые
Известно приблизительно 24 400 разновидностей отряда прямокрылые. У представителей этого отряда имеются передние крылья -длинные узкие, а задние — широкие. Задние ноги необходимы для прыжков, поэтому относительно длинные. К данным животным принадлежат медведки, сверчки, саранча, кузнечики, кобылки.
Саранча Источник
- Отряд уховёртки
Виды отряда уховёртки получили еще название кожистокрылые. В народе они известны как двухвостки. Принадлежит более 1 800 видов. Передние крылья превращены в кожистые надкрылья, а задние перепончатые. На заднем отделе туловища имеется два отростка – «два хвоста», что придает устрашающий вид. Насекомое уховёртка активна в ночное время суток.
Уховертка обыкновенная Источник
- Отряд вши
Паразитические насекомые, поэтому в процессе эволюции утратили крылья или их строение упростилось. Насчитывается более 450 видов, являющихся паразитами млекопитающих. Имеют сильные цепкие конечности и сосущий ротовой аппарат.
Головная вошь Источник
- Отряд термиты
Относится около 3 000 видов. Термиты являются общественными насекомыми, жизнь протекает в колонии. Состоит из рабочих, солдат, личинок и особей, предназначенных для размножения. Внешнее строение различается в зависимости от вида и социального статуса. Термиты – это насекомые, наносящие вред экономике многих государств, так как питаются древесиной.
Термиты (с крыльями королева) Источник
- Отряд богомолы
Относятся крупные насекомые с узким туловищем и четырьмя крыльями. Известно около 2 000 видов. Интересной особенностью является период спаривания, при котором самки могут поедать самцов. Это объясняется потребностью в белке для развития яиц и самки могут добывать его различными способами.
Поедание самкой богомола самца Источник
- Отряд равнокрылые
Представителей равнокрылых хоботных около 30 000 видов. Относятся цикады, листоблошки, белокрылки, тля, щитовки, червецы. По величине равнокрылые насекомые различны, имеют 4 перепончатых крыла, конечности ходильные, а у некоторых видов прыгательные.
Цикада Источник
- Отряд полужёсткокрылые
Относится приблизительно 30 000 видов клопов. Передние крылья представляют собой твердые надкрылья из хитина. Представители отряда полужесткокрылые приспособились к питанию соками растений. Некоторые клопы паразитируют на человеке и млекопитающих.
Клоп
Рассмотрим отряды насекомых с полным превращением.
- Отряд жёсткокрылые или жуки
Данных животных описано приблизительно 240 000 видов. Есть два твердых надкрылья, которые защищают перепончатые крылья, расположенные под ними. Челюсти приспособлены для измельчения пищи. Освоили почти все местообитания. Представителями являются майский жук, колорадский жук, жук-могильщик, божьи коровки и другие.
Жук-навозник
- Отряд чешуекрылые или бабочки
Самый крупный отряд, включающий в себя около 150 000 видов. Характерная особенность – яркие крылья с чешуйками, на туловище их две пары. У взрослых бабочек есть приспособление для питания нектаром, которое получило название хоботок. Личинки получили название гусеницы и имеют ротовой аппарат грызущего типа.
Павлиний глаз Источник
- Отряд двукрылые
Относится более 150 000 видов. Двукрылые насекомые имеют характерную особенность – одна пара крыльев. Задняя пара крыльев видоизменена в жужжальца, которые являются органами равновесия. К представителям данного отряда можно отнести комаров, мошек, слепней и мух.
Слепень Источник
- Отряд перепончатокрылые
Количество этих животных составляет приблизительно 150 000 видов. Характерной особенностью этих животных являются перепончатые крылья, причем передние больше задних. Представителями являются общественные насекомые (муравьи, пчелы, шмели, осы), а также наездники, пилильщики. Для этих животных характерна забота о потомстве.
Шмель Источник
Словарь
1. Сприггины – это беспозвоночные организмы, жившие в протерозое.
2. Мечехвосты – это представители подтипа Хелицеровые. Свое название получили по мечевидному хвостовому отростку, расположенному на заднем конце тела.
3. Фасеточные глаза – это парный орган, обеспечивающий цветовое зрение. Сложный тип глаз, характерный для представителей типа Членистоногие.
4. Хелицеры – первая пара конечностей, расположенная у ротового отверстия.
5. Педипальпы — вторая пара конечностей, расположенная у ротового отверстия.
Источник: 100urokov.ru
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
- Поперечно-полосатая мускулатура
- Слияние сегментов тела
- Наружный скелет — хитиновый покров
- Способность к полету у насекомых
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 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.
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.
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.
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
- Гетерономная сегментация
- Членистые конечности
- Полость тела
- Кровеносная система
- Дыхательная система
- Выделительная система
- Нервная система
- Половая система
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.
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 — 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.
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.
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.
У водных форм представлена жабрами, у наземных — листовидными легкими и трахеями.
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 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.
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
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