Исходный уровень знаний:

полость тела, кутикула, хитин, сегментированное тело, незамкнутая кровеносная система, зоб, жабры, нервная цепочка, личинка,прямое развитие, половой диморфизм.

План ответа:

Общая характеристика Членистоногих
Характеристика Ракообразных на примере речного рака
Характеристика Паукообразных на примере паука-крестовика
Характеристика Насекомых на примере майского жука

Общая характеристика Кишечнополостных

Членистоногие животные занимают первое место на Земле по числу видов — их более 1 млн., больше, чем во всех остальных типах вместе взятых. На долю их видов приходится около 95%.
Разнообразны среды обитания членистоногих: почва, вода, поверхность земли, растительные, животные организмы и человек.

Характерные признаки Кишечнополостных

Внешнее строение. Членистоногие — двусторонне-симметричные первичноротые животные. Тело сегментировано. Сегменты объединены в отделы. Имеют членистые конечности, расположенные на каждом сегменте. Снаружи животные покрыты хитинизированной кутикулой. Мышцы образованы поперечно-полосатой мускулатурой.


Полость тела — смешанная, образованная первичной и вторичной полостями.

Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. По-являются различные типы ротовых аппаратов, усложняются пищеварительные железы.

Кровеносная система незамкнутая. Имеется сердце. Кровь из сосудов попадает в полость тела, смешивается с полостной жидкостью и поэтому называется гемолимфа.

Органы дыхания разнообразны. В соответствии со средой обитания они представлены жабрами, легочными мешками и (или) трахеями.

Органы выделения представлены антеннальными железами, коксальными железами и мальпигиевыми сосудами.

Нервная система представлена головным мозгом, расположенным над глоткой, и брюшной нервной цепочкой. Брюшная нервная цепочка усложняется за счет слияния нервных узлов в головном, грудном и брюшном отделах. Органы чувств хорошо развиты: сложные или простые глаза, органы обоняния, вкуса, слуха, и равновесия.

Размножение. Членистоногие — раздельнополые животные, многие – с выраженным поло-вым диморфизмом. Развитие как прямое, так и с метаморфозом, полным или неполным.Многообразие: Подразделяются на подтипы: Жабродышащие, Хелицеровые и Трахейные


Характеристика Ракообразных на примере речного рака
Насчитывается 30 — 35 тыс. видов ракообразных, ведущих водный образ жизни. Только некоторые виды, такие как мокрицы и сухопутные крабы, способны жить на суше. Размеры тела от долей миллиметра до 3 м. Это самая древняя группа среди членистоногих.
Отличительными особенностями класса является дыхание с помощью жабр.
На головном отделе находятся две пары усиков, выполняющих осязательную и обонятель-ную функции.
Рассмотрим особенности строения класса на примере речного рака. Речные раки водятся в реках, озерах с илистым дном и крутыми берегами. Всеядны, с наступлением темноты раки выходят добывать себе пищу.
 Как размножаются членистоногие
Наружный скелет мешает росту животного, поэтому у него периодически происходит линька.
Тело состоит из головогруди и брюшка. На головогруди расположены:

две пары усиков: короткие (обоняние) и длинные (органы осязания);
три пары челюстей;
три пары ногочелюстей;
пять пар ходильных ног (первые три пары несут клешни)

Членистое подвижное брюшко состоит из шести сегментов и анальной лопасти. На сегментах находится по паре конечностей. У самки к ним прикрепляются яйца и молодь.

Хвоста у рака нет.

Пищеварительная система состоит из переднего, среднего и заднего отделов кишечника. Желудок разделен на две части: жевательный и цедильный. В жевательном отделе происходит механическое измельчение пищи с помощью хитиновых «зубов», а в цедильном пищевая кашица процеживается и поступает в среднюю кишку.
В нее открывается проток пищеварительной железы. Длинная задняя кишка заканчивается анальным отверстием на анальной лопасти.
 


Как размножаются членистоногие
Органы дыхания представлены жабрами — тонкостенными выростами грудных конечностей. Расположены они по бокам груди, прикрываемой головогрудным панцирем. У мелких ракообразных жабры отсутствуют.

Выделительная система представлена парой зеленых желез. Мочевые пузыри открываются наружу у основания антенн выделительными порами.

Кровеносная система незамкнутая, состоит из сердца в виде пятиугольного мешочка, рас-положенного на спинной стороне головогруди, и отходящих от него нескольких крупных кровеносных сосудов. Из них гемолимфа изливается в полость тела, просачивается между органами и поступает к жабрам.

Нервная система состоит из головного мозга, окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки.
У большинства десятиногих раков в основании антеннул есть органы равновесия, внутри которых имеются песчинки.

Глаза у рака сложные, фасеточные. Каждый глаз состоит из множества мелких глазков, у речного рака их более трех тысяч. Каждый глазок воспринимает часть предмета, а из их суммы складывается общая картина (мозаичное зрение).

iv>

В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выходят рачата, которые еще долго находятся под защитой матери, прячась на ее брюшке с нижней стороны.
Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, взрослые линяют лишь раз в году.
Бесчисленное множество микроскопических ракообразных, населяющих морские и пресные воды, служат пищей для многих видов рыб, китообразных и др. Некоторые виды циклопов — промежуточные хозяева ленточных червей (лентеца широкого), некоторые ракообразные ведут паразитический образ жизни (карповая вошь)

Многие ракообразные являются крупными промысловыми видами, например: омары, крабы, лангусты, креветки, речные раки. Морские ракообразные средних размеров используются человеком для приготовления различных блюд.
Филогения. Ракообразные – древняя группа членистоногих, появившихся в Протерозойскую эру. Трилобиты — вымершие морские членистоногие, в строении тела которых проявляются черты сходства с родственным типом кольчатых червей.

Характеристика Паукообразных на примере паука-крестовика

Типичным представителем класса является паук-крестовик. Самка крупнее самца, у нее крупное округлое брюшко с характерным рисунком в виде светлого крестика на темном фоне.
Тело состоит из двух отделов — головогруди и брюшка. Усики отсутствуют, на передней части головогруди восемь простых глаз.
 


Как размножаются членистоногие
На головогруди имеются челюсти (хелицеры), ногощупальца (педипальпы) и четыре пары ходильных ног.
В основании хелицер находятся ядовитые железы, протоки которых открываются на остриях коготков. Хелицерами пауки прокалывают покровы жертв и вводят в ранку яд.

На брюшке конечности отсутствуют, есть три пары паутинных бородавок.

В полости брюшка находится около 1000 паутинных желез, которые вырабатывают различные типы паутины — сухую, влажную, клейкую и др. Разные типы паутины выполняют различные функции, одна — для ловли добычи, другая — для построения жилища, третья используется при образовании кокона. На паутинках молодые пауки расселяются.

Пищеварительная система представлена передней, средней и задней кишкой. Паук прока-лывает жертву хелицерами, вводит слюну с ферментами, а затем всасывает жидкую пищу. Пищеварение внеполостное (внеорганизменное) Имеется печень.

 Как размножаются членистоногие

Органы дыхания. Легочные мешки и (или) трахеи. У некоторых мелких паукообразных дыхание осуществляется через тонкие покровы тела. Легочные мешки — более древние образования. Трахеи возникли позже , как органы, более приспособленные к воздушному дыханию.

Кровеносная система. У пауков сердце находится на спинной стороне брюшка.

>

Выделительная система у паукообразных представлена мальпигиевыми сосудами, которые открываются в кишечник или почками.

Нервная система образована головным мозгом и брюшной нервной цепочкой. У пауков головогрудные нервные ганглии сливаются. У клещей нет четкого разграничения между головным мозгом и головогрудным ганглием, нервная система образует около пищевода сплошное кольцо.

Органы зрения представлены простыми глазками. У пауков чаще всего 8 глаз. Имеются органы химического чувства, органы осязания (чувствительные волоски).

Размножение. Спаривание крестовиков происходит в конце лета. Сразу после спаривания паук поспешно удаляется, так как поведение паучихи резко меняется, нерасторопные самцы нередко становятся их добычей. Осенью самка делает кокон, в который откладывает несколько сотен яиц. Кокон она прячет в защищенное место, а сама погибает. Весной молодые паучки начинают самостоятельную жизнь.

Многобразие. К Паукообразным относятся скорпионы, фаланги, пауки, клещи. Некоторые клещи являются переносчиками тяжелых заболеваний, Зудневые клещи прогрызают в коже ходы, загрязняют их, вызывая заболевание чесотку.
Характеристика Насекомых
Более 1 млн. видов животных, для которых характерно расчленение тела на три отдела: го-лову, грудь и брюшко.
На голове насекомых имеются:

сложные (фасеточные) глаза, у некоторых имеются и простые глаза;
1 пара усиков (органы обоняния),;
ротовой аппарат — связи с типом питания, ротовые аппараты могут быть различных типов


На груди:

две пары крыльев;
три пары конечностей различного типа
На брюшке:
дыхальца (отверстия дыхательной системы;
у некоторых яйцеклад, жало.

Виды ротовых аппаратов:

грызущего типа — жуки, прямокрылые, тараканы и др. — наиболее древний, исходный тип ротовых аппаратов;
лижуще-грызущий – ротовой аппарат у пчел;
лижущий ротовой аппарат у мух.
сосущие ротовые аппараты у бабочек;
колюще-сосущие ротовые аппараты у клопов, комаров;
 Как размножаются членистоногие
Конечности членистые, образующие с помощью суставов систему рычагов. В связи с образом жизни ноги бывают плавательными, собирательными, хватательными, прыгательными, копательными и другими.

Крылья являются складками кутикулы, между верхним и нижним слоем находится щель, в которой проходят жилки с трахеями и нервами. Крылья могут быть жесткими (у жуков), чешуйчатыми (у бабочек), редуцироваться (одна пара у мух, две пары у вшей и блох)

Пищеварительная система начинается ротовым аппаратом и ротовой полостью, в которую открываются протоки слюнных желез. Передняя кишка включает глотку, пищевод, у неко-торых видов насекомых имеется расширение — зоб. У видов, питающихся твердой пищей, за зобом находится жевательный желудок, в котором находятся хитиновые складки — зубцы, способствующие перетиранию пищи. Задняя кишка заканчивается анальным отверстием.
На границе между средней и задней кишкой просвет кишечника открываются многочисленные слепо замкнутые мальпигиевы сосуды (в количестве до 200 и более). Они поглощают из гемолимфы продукты распада.


Дыхательная система насекомых начинается отверстиями — дыхальцами, груди и на каждом членике брюшка. Воздух через них попадает в хорошо развитую систему трахей. Трахеи пронизывают все тело насекомого, доставляя кислород непосредственно к каждой клетке.http://www.titorovanatali.ru/administrator/index.php?option=com_content&view=article&layout=edit

Сердце находится на спинной стороне брюшка и представляет собой трубку. К сердцу под-ходят мышцы, обеспечивающие его сокращение. Гемолимфа бесцветна, она не выполняет функции транспортировки газов. Основная ее функция — транспорт питательных веществ ко всем органам и продуктов обмена к органам выделения.

Нервная система насекомых состоит из головного ганглия, подглоточного ганглия и сегментарных ганглиев брюшной нервной цепочки и нервов, отходящих от них к органам чувств.

Органы чувств. Насекомые имеют сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза состоят из омматидиев. Зрение у некоторых насекомых цветное, цветовосприятие сдвинуто в сторону коротковолновых лучей: они видят ультрафиолетовую часть спектра. Зрение мозаичное. Роль простых глазков до конца не изучена, но доказано, что они воспринимают поляризованный свет.
 


Как размножаются членистоногие
Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха могут располагаться на голенях передних ног, у основания крыльев. Органы обоняния расположены в основном на антеннах, которые наиболее развиты у самцов. Органы вкуса располагаются не только в ротовой полости, но и на других органах, например на ножках — у бабочек, пчел, мух, и даже на усиках — у пчел, муравьев. Многие насекомые воспринимают магнитные поля и их изменение, но где находятся органы, воспринимающие эти поля, пока неизвестно.

Размножение. Насекомые раздельнополы. У многих половой диморфизм. У самцов в брюшке имеются семенники, от которых отходят семяпроводы, заканчивающиеся непарным семяизвергательным каналом. У самок имеются два яичника, они открываются в яйце-воды, которые ниже соединяются в непарное влагалище.
При спаривании семя самца вводится в семяприемник. У некоторых видов сперматозоиды в семяприемнике сохраняются живыми несколько лет. У пчелиной матки, например, брачный полет бывает раз в жизни, а живет и откладывает яйца она 4-5 лет.
У насекомых известны случаи партеногенетического размножения (без оплодотворения). Самки тлей в течение всего лета откладывают неоплодотворенные яйца, из которых развиваются самки, только осенью из личинок образуются как самцы, так и самцы, происходит спаривание, и зимуют оплодотворенные яйца.


партеногенетических яиц общественных перепончатокрылых образуются самцы.
Развитие насекомых делится на два периода — эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода молодого животного из яйца. Постэмбриональное развитие происходит с метаморфозом, по его характеру они делятся на насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением.
К насекомым с полным превращением относятся насекомые, у которых личинка отличается от взрослой особи, есть стадия куколки, во время которой происходит глобальная перестройка организма (метаморфоз).

 Как размножаются членистоногие

К насекомым с полным превращением относятся, например, отряды: Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые и др.

Отряд Жесткокрылые.

Первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущего типа. У майского жука развитие личинки продолжается под землей не-сколько лет. Первый год личинка питается перегноем, второй — корнями трав, третий — корнями кустарников и деревьев, чем приносят большой вред молодым древесным насаждениям. На четвертый год в конце весны личинка превращается в куколку и осенью из ку-колки выходит молодой жук. На поверхность почвы жук выходит весной пятого года.
Личинки жуков-короедов, усачей, приносят большой вред лесу и саду, повреждая древесину деревьев, колорадский жук является опасным вредителем картофеля, листьями которого питаются и личинки, и взрослые жуки.
Отряд Чешуекрылые.
У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, крылья покрыты чешуйками, которые образуют причудливые рисунки. Личинки бабочек — гусеницы — имеют червеобразную форму, ротовой аппарат грызущего типа.
Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Питаясь листьями, они приносят огромный вред растениям. (боярышница, капустница и др)
Посещая цветки, чешуекрылые играют существенную роль в опылении. Тутовый шелкопряд (непарный) используется человеком для получения натурального шелка. В настоящее время тутовый шелкопряд – полностью одомашенное насекомое в дикой природе не встречается.

Отряд Перепончатокрылые

Крылья перепончатые, две пары, вторая пара меньше, чем первая, при полете сцеплены в единую летательную поверхность при помощи крючков. На голове имеется пара сложных фасеточных глаз и три простых глазка.
Среди них есть и вредители (пилильщики, рогохвосты, орехотворки), и полезные для чело-века виды. Домашние пчелы являются поставщиками меда, воска, прополиса; шмели — прекрасные опылители, муравьи уничтожают огромное количество вредных насекомых.
Наездники откладывают свои яйца в яйца других насекомых, в их личинки. Вышедшие из них личинки поедают свою жертву, снижая численность вредных для человека насекомых. Сдерживание вредной деятельности с помощью использования естественных врагов относятся к биологическим способам борьбы.
Отряд Двукрылые. Наиболее высокоорганизованные насекомые, с одной парой крыльев, вторая пара редуцируется. Ротовые аппараты колюще-сосущие или лижущие.
Велико отрицательное значение двукрылых: они являются переносчиками яиц гельминтов, а также возбудителей серьезных кишечных инфекций и заболеваний: муха цеце — переносчик возбудителя сонной болезни, слепни — сибирской язвы, малярийный комар — малярии.
Большой вред животноводству приносят оводы. Эти крупные мухи откладывают свои яйца в кожу или слизистые оболочки скота. Личинки развиваются , принося своим хозяевам большие мучения.
У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует, из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое, но крылья и половые железы недоразвиты. Личинки несколько раз линяют, и после последней линьки появляются крылатые взрослые насекомые.
К насекомым с неполным превращением относятся, например, отряды: Таракановые, Стре-козы, Прямокрылые, Клопы и другие.

Как размножаются членистоногие

Отряд Прямокрылые.

Из этого отряда наиболее известны насекомые из семейств Кузне-чики, Сверчки, Медведки и Саранчовые. Ноги прыгательного или копательного типа, гры-зущий ротовой аппарат.
Большой вред сельскому хозяйству приносят некоторые виды саранчи, уничтожая посевы на сотнях гектаров. Ощутимый вред приносят медведки, часто повреждающие подземные органы растений.
Новые понятия и термины: внешний скелет, антенны, антеннулы, головогрудь, фасеточ-ные глаза, хелицеры, педипальпы, ротовой аппарат, внеорганизменное пищеварение, маль-пигиевые сосуды, паутинные бородавки, трахеи, метаморфоз (полный, неполный)

Вопросы на закрепление

•    Какие признаки Членистоногих позволили им занять господствующее положение на Земле среди беспозвоночных животных?
•    Установите последовательность, в которой возникли перечисленные классы жи-вотных: многощетинковые, насекомые, ракообразные, саркодовые, двустворча-тые моллюски, ресничные черви
•    Одинаковыми или разными генотипами обладают яйцо, гусеница, куколка и взрослое насекомое бабочки лимонницы? Ответ объясните.
•    Какую роль может играть паутина в жизни различных беспозвоночных живот-ных?
•    Кто является возбудителем заболеваний: малярия, энцефалит, чесотка? Пути их распространения.
•    Наземно-воздушную среду жизни освоили как позвоночные, так и беспозвоноч-ные животные. Назовите сходные черты их приспособленности к жизни на суше. В чем выражаются отличия?

Литература:

  1. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
  2. Биология: Пособие для поступающих в вузы. Том 1. – М.: ООО «Издательство Новая Вол-на»: ЗАО «Издательский Дом ОНИКС», 2000.
  3. Каменский, А. А. Биология. Справочное пособие / А. А. Каменский, А. С. Маклакова, Н. Ю. Сарычева // Полный курс подготовки к экзаменам, зачетам, тестированиям. — М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2005. — 399с.
  4. Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Биология: Животные: Учебник для уча-щихся 7 класса общеобразовательной школы/ Под ред. В.М.Константинова, И.Н. Понома-ревой. – М.: Вентана-Граф, 2001.
  5. Константинов, В. М. Биология: животные. Учеб. для 7 кл. общеобразоват. школы /В. М. Константинов, В. Г. Бабенко, В. С. Кучменко. — М.: Вентана-Граф, 2001. — 304с.
  6. Латюшин, В. В. Биология. Животные: учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / В. В. Лактюшин, В. А. Шапкин. — 5-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2004. — 304с.
  7. Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы: Электронный учебник. Научный редактор Гороховская Е.А.
  8. Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Сара-тов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
  9. Тейлор Д. Биология / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. — М.:Мир, 2004. — Т.1. — 454с.
  10. Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
  11. www.collegemicrob.narod.ru
  12. www.deta-elis.prom.ua

Источник: titorovanatali.ru

Тип Членистоногие: общая характеристика.

Членистоногие — это водные и сухопутные организмы, обладающие сегментированным телом и членистыми конечностями. Тип членистоногих самый многочисленный и разнообразный из всех типов животных, он объединяет свыше 1,5 млн. видов! Это больше, чем все остальные виды животных. Причем каждый год ученые открывают сотни новых видов этого типа, поэтому, по самым скромным оценкам, реальное число видов членистоногих, обитающих на нашей планете, может превышать 2 млн. Несомненно, что процветание этой группы беспозвоночных связано с приобретением в процессе эволюции ряда приспособлений, которые можно считать ароморфозами.

Такими важнейшими приобретениями предков современных членистоногих стали следующие:

— прочный наружный скелет, представленный хитиновой кутикулой;

— разделенное на отделы сегментированное тело;

— подвижные членистые конечности.

Наружный хитиновый скелет выполняет не только функцию механической защиты. Его приобретение позволило морским членистоногим при выходе на сушу противостоять силам гравитации и защитило их тело от высыхания. А хитиновые выросты стенок тела грудных сегментов, превратившиеся в крылья, позволили насекомым безоговорочно завладеть сушей.

Общая характеристика типа Членистоногие.

Рассмотрим более подробно особенности типа, которые позволили его представителям завоевать практически все существующие экологические ниши на планете.

Внешнее строение. Членистоногие — это многоклеточные животные, обладающие билатеральной симметрией. Их тело состоит из отдельных сегментов. В отличие от большинства кольчатых червей, также имеющих сегментированное тело, сегменты членистоногих не одинаковы. Они отличаются и по строению, и по выполняемым функциям. Сходные по строению сегменты объединяются в отделы тела. Чаще всего таких отделов три — голова, грудь и брюшко. Сегменты внутри отделов могут сливаться между собой, иногда сливаются и целые отделы. Такую сегментацию называют гетерономной, в отличие от гомономной сегментации малощетинковых червей. В состав головного отдела входят головная лопасть и четыре сегмента. Число сегментов, составляющих грудной и брюшной отделы, варьирует у разных групп членистоногих. Заканчивается тело анальной лопастью.

Членистые конечности. Главной особенностью членистоногих, отраженной в названии типа, является наличие у них подвижных членистых конечностей. Конечности членистоногих произошли от параподий кольчатых червей. Однако, в отличие от параподий, они состоят из нескольких звеньев, соединенных друг с другом и с сегментами тела при помощи суставов. Такие многоколенные рычаги позволяют членистоногим совершать сложные разнообразные движения. Расположенные в разных частях тела, конечности выполняют различные жизненно важные функции: двигательную (все виды передвижения), пищедобывающую (видоизмененные конечности образуют ротовые аппараты), дыхательную (жабры и легочные мешки), чувствительную, половую (переносят сперму в половые пути самки).

Наружный скелет. Членистоногие обладают панцирем или наружным скелетом, состоящим из хитиновой кутикулы. Кутикула выделяется кожей — гиподермой и состоит из хитина — сложного полисахарида. У некоторых видов членистоногих кутикула особенно прочная, так как она пропитана углекислым кальцием (ракообразные), солями железа или кремния. Твердый нерастяжимый панцирь препятствует постоянному непрерывному росту животного. Рост членистоногих происходит во время периодических линек. Под старыми жесткими покровами образуется новый мягкий складчатый скелет. Во время линьки старый скелет лопается, и животное выползает из него. Новая мягкая кутикула расправляется, увеличивается в размерах и вскоре затвердевает. Рост животного прекращается до следующей линьки. Наличие хитиновых покровов препятствует развитию у членистоногих мерцательного эпителия.

Мускулатура. Прочный наружный хитиновый панцирь, подобно раковине моллюсков, выполняет опорную функцию, поэтому у членистоногих отсутствует сплошной кожно-мускульный мешок. Сложные разнообразные движения невозможны без высокоорганизованной мышечной ткани. У членистоногих впервые появляются поперечнополосатые мышцы. (Вспомните, что у червей гладкая мускулатура.) Скелетная мускулатура членистоногих представлена отдельными пучками мышц. Мышцы крепятся одним концом к одному сегменту или членику, другим концом к другому, что обеспечивает точные и дифференцированные движения. При этом мышцы делятся на различные группы, в зависимости от выполняемой ими функции. Таким образом, у членистоногих появляется функциональная и морфологическая дифференцировка изначально одинаковых органов (например, конечностей и мышц).

Относительная сила мышц членистоногих в несколько раз превышает мышечную силу млекопитающих. Например, насекомые способны перетаскивать груз, в 10-25 раз превышающий их собственный вес. Общее число мышечных пучков может достигать 2 тыс. (Вспомните, что у человека насчитывают всего около 600 скелетных мышц.) Мускулатура членистоногих обладает очень высокой частотой сокращений. Особое значение для летающих насекомых имеют крыловые мышцы, которые обеспечивают машущие движения крыла в полете. Оказывается, один нервный импульс, пришедший к мышце, вызывает целую серию сокращений. Это позволяет животному совершать большое число взмахов крыла в секунду (некоторые комары совершают свыше тысячи взмахов в се- кунду).

Полость тела. Наличие наружного твердого скелета привело еще к одной важной перестройке во внутренней организации членистоногих. В связи с переходом опорной функции к наружному скелету произошел распад вторичной полости тела. В процессе онтогенеза вторичная полость сливается с остатками первичной полости, образуя смешанную полость тела (миксоцель), в которой расположены внутренние органы. Смешанная полость тела заполнена гемолимфой, одновременно выполняющей функции крови и полостной жидкости и циркулирующей в кровеносной системе.

Пищеварительная система. Пищеварительная система состоит из трех отделов — передней, средней и задней кишки. Передняя и задняя кишка эктодермального происхождения, выстланы кутикулой, которая заменяется при линьке. Средняя кишка обычно короткая, образована энтодермой. Роль пищеварительных желез выполняет печень или особые пилорические придатки.

Кровеносная система. Кровеносная система членистоногих незамкнутого типа. Роль крови выполняет гемолимфа, которая циркулирует по сосудам кровеносной системы и в полости тела. Сердце располагается в пери карде (околосердечной сумке) на спинной стороне тела. Насыщенная кислородом гемолимфа затекает в перикард, а из него через парные боковые отверстия (остии) поступает в сердце. От сердца вперед и назад отходят артерии, через которые гемолимфа выталкивается в полость тела и омывает внутренние органы.

Дыхание. У мелких видов и на личиночных стадиях газообмен может происходить через поверхность тела (кожное дыхание). Крупные водные членистоногие дышат с помощью жабр. Жабры представляют собой видоизмененные конечности с тонкими проницаемыми покровами, под которыми циркулирует гемолимфа. У наземных форм органами воздушного дыхания являются легкие — видоизмененные конечности, погруженные внутрь тела. Кроме того, у сухопутных членистоногих для дыхания возникает трахейная система, сообщающаяся с окружающей средой специальными отверстиями. Трахеи — тонкие трубочки, эктодермального происхождения, стенки которых выстланы спиральными утолщениями кутикулы. Эти утолщения не дают трахеям спадаться. Трахеи пронизывают все тело животного, ветвятся и оплетают внутренние органы. Самые мелкие трахеи — трахеолы не имеют кутикулярной выстилки, И через их тонкие стенки легко происходит газообмен.

Выделительная система. Выделительная система водных членистоногих представлена парой крупных желез, расположенных в головном отделе. Органами выделения наземных членистоногих служат мальпигиевы сосуды, расположенные на границе между средней и задней кишкой. Из гемолимфы растворенные продукты метаболизма попадают в мальпигиевы сосуды и переводятся внерастворимую форму (кристаллы мочевой кислоты). Освободившаяся вода всасывается обратно в гемолимфу через стенки сосудов, а обезвоженные продукты выделения перемещаются в кишечник и выводятся наружу через анальное отверстие вместе с фекалиями. У насекомых функцию выделения также выполняет жировое тело, служащее почкой накопления.

Нервная система и органы чувств. Нервная система членистоногих напоминает таковую кольчатых червей, однако функционально более прогрессивна. Она состоит из парного головного мозга, окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. От нервных узлов отходят нервы ко всем органам тела. В пределах типа существует тенденция к слиянию узлов нервной цепочки. В результате образуются более крупные скопления нервных клеток. Органы чувств членистоногих хорошо развиты. На голове расположены глаза, которые могут быть простыми (паукообразные) и сложными (насекомые, ракообразные). Сложный глаз состоит из множества отдельных простых глазков (фасеток). Каждый глазок формирует часть изображения предмета, а уже из этих отдельных частей складывается целостная картина. Такое зрение называют мозаичным. Другие органы чувств чаще всего размещены на конечностях. Среди них имеются органы осязания, химического чувства, слуха и равновесия.

Размножение. Размножаются членистоногие толькополовым путем. Подавляюшее большинство членистоногих раздельнополы, гермафродитизм встречается крайне редко. У членистоногих четко выражен половой диморфизм, проявляющийся в строении тела и конечностей. Половые железы парные, имеют собственные протоки, через которые половые продукты выводятся наружу. Оплодотворение внутреннее. Развитие протекает как с метаморфозом, сопровождаемым многочисленными линьками, так и без метаморфоза.

Тип Членистоногие подразделяют на 4 подтипа: подтип Трилобитообразные (вымершая примитивная группа), подтип Жабродышащие (класс Ракообразные), подтип Хелицеровые (класс Мечехвосты, класс Ракоскорпионы — вымерший, класс Паукообразные), подтип Трахейные (класс Многоножки, класс Насекомые).

Источник: studopedia.ru

Размножение

За редкими исключениями (усоногие раки), все ракообразные раздельнополы, причем у многих довольно резко выражен половой диморфизм. Так, самка речного рака отличается заметно более широким брюшком и, как мы знаем, строением первой и второй пар брюшных ножек. У многих низших ракообразных самцы значительно меньше самок.

Размножение ракообразных развитие
Размножение ракообразных развитие

Размножаются ракообразные исключительно половым способом. У ряда групп низших ракообразных (щитни, ветвистоусые, ракушковые) имеет место партеногенез и чередование партеногенетических и обоеполых поколений.

Строение мужских и женских половых органов несложно. Они состоят в большинстве случаев из парных гонад и отходящих от них выводных протоков — яйцеводов или семяпроводов, открывающихся наружу половыми отверстиями. Гонады имеют внутри полость.

У речного рака, например, мужская половая железа (семенник) хотя и не парная, но раздвоена в передней части, что указывает на ее образование из двух желез. От семенника отходят парные семяпроводы, довольно длинные, извитые. Расположенные ближе к выводному отверстию части семяпроводов имеют более утолщенные мускулистые стенки (семяизвергательный канал). Половые отверстия самцов помещаются на коксоподитах пятой пары грудных ножек (восьмого грудного сегмента).

Женская половая железа (яичник) речного рака в незрелом состоянии имеет внешнее сходство с семенниками, но позже в ней ясно видны довольно крупные яйцевые клетки. Яйцеводы представляют собой короткие трубки. Женские половые отверстия у речного рака расположены на коксоподитах третьей пары грудных ног (шестого грудного сегмента).

 

Оплодотворение у ракообразных происходит различно. У одних сперма при спаривании вводится в половые пути самки, в таких случаях у самок имеются семяприемники. У других ракообразных сперма в виде комков, имеющих различную форму (сперматофоры), приклеивается к покровам самки вблизи женского полового отверстия. У речного рака это осуществляется при помощи первой и второй пары брюшных ножек самца. Затем самка откладывает яйца. При этом она подгибает брюшко к нижней части головогруди. Выделяющийся вместе с яйцами секрет растворяет сперматофоры, и сперматозоиды оплодотворяют яйца, которые приклеиваются к брюшным ножкам самки.

Развитие ракообразных

Развитие оплодотворенных яиц происходит различно и находится в зависимости от степени богатства их желтком. Для развития бедных желтком яиц (веслоногие и др.) характерно полное дробление. У некоторых групп при этом наблюдаются отдельные элементы спирального дробления (сходство с дроблением аннелид). В случаях полного дробления развитие протекает обычно с метаморфозом. Из яйца выходит маленькая личинка науплиус, строение которой весьма примитивно, и формирование органов взрослого рака происходит уже в постэмбриональном периоде.

Яйца ракообразных, богатые желтком, характеризуются поверхностным дроблением. При этом личиночные стадии развития полностью проходят в яйцевых оболочках за счет использования желтка, и из яйца выходит вполне сформировавшийся рачок. Так, у речного рака, яйца которого перегружены желтком, из яйца выходит молодой рачок, очень похожий на взрослого (все сегменты тела сформированы), только очень маленький. Такое развитие называется прямым. Прямое развитие свойственна некоторым дафниям, мизидовым и речному раку.

Метаморфоз разных групп ракообразных протекает не одинаково. Основные различия заключаются в числе личиночных стадий и строения личинок вылупляющихся из яиц.

У многих групп ракообразных (жаброногие, веслоногие, усоногие, ракушковые и некоторые креветки) из яйца выходит внешне несегментированная личинка — науплиус. Она имеет три пары конечностей: одноветвистые антеннулы, двуветвистые антены имандибулы. Антенны расположены позади рта, а не впереди него, как у взрослых форм. Науплиус обладает непарным науплиальным глазком. На заднем конце тела науплиуса расположено анальное отверстие, перед которым обособляется зона роста, где происходит формирование новых сегментов с их конечностями, по порядку спереди назад: максиллярными, затем грудными и брюшными. Со времени обособления максиллярных и части грудных сегментов личинка называется метанауплиусом. Метанауплиус превращается во взрослого рачка. Это процесс происходит несколько различно у разных видов ракообразных. для развития циклопа  характерна еще и третья стадия развития — копепойдная личиночная стадия.

 

У высших ракообразных, развивающихся с наиболее полно выраженным метаморфозом, например у креветок, первыми личиночными стадиями являются стадии науплинуса и метаплинуса. Но для высших раков характерно наличие особых личиночных стадий — протозоеа и зоеа.

Стадия протозоеа характеризуется: 1) появлением сложных фасеточных глаз, 2) развитием ногочелюстей, 3)ясной дифференцовкой тела на головогрудь и брюшко.

Стадия зоеа отличается отпротозоеа появлением зачатков следующих грудных конечностей и еще большей дифференцовкой головогруди и брюшка. характерно, что зачатки грудных конечностей у зоеа и у протозоеа двуветвисты. Стадии зоеа у различных форм выглядят не одинаково, отличаясь наличием разнообразных выростов и шипов и т. п., но эти различия вторичного характера и связаны с приспособлением личинок к планктонному образу жизни.

После стадии зоеа у креветок следует мизидная стадия. Эта личинка уже в большей степени напоминает сформировавшегося рачка по форме и расчленению тела. Самым характерным для мизидной стадии является наличие брюшных конечностей, тогда как грудные сохраняют еще двуветвистый характер. После нескольких линек мизидная стадия превращается в молодую креветку.

У других высших раков развитие идет несколько иначе, более или менее укороченным путем. Так, у крабов из яйца выходит сразу личинка зоеа, имеющая очень характерный вид — с большим шипом на головогрудном щите. В дальнейшем развитии для краба характерна особая личиночная стадия — мегалопа, ведущая уже донный образ жизни. Мегалопа сильно напоминает краба, но имеет еще довольно развитые брюшко и брюшные конечности.

Источник: natural-museum.ru

Общая характеристика Членистоногих

Тип Членистоногие (Arthropoda) – самый разнообразный видами тип животных. Насчитывает свыше 1,5 млн. видов, что составляет 75 % всех современных известных видов животных. Еще много видов до сих пор не описано учеными. Имеют разнообразные приспособления к условиям существования, способы питания, поведение. Приспособлены к жизни во всех средах: в пресных и соленых водоемах, почве, на суше, летают в воздухе. Размеры колеблются от нескольких долей миллиметров до десятков сантиметров. Имеют двустороннюю симметрию. У эмбриона развиваются три зародышевых листка.

Тело сегментировано, конечности членистые. Сегменты не одинаковые, разного строения в разных частях тела. Количество сегментов разное и сильно варьирует. Наиболее постоянный сегментный состав головы (образована главной лопастью и четырьмя сегментами). Наблюдается слияние сегментов и образование отделов тела: головы, груди, брюшка (у насекомых), иногда голова и грудь сливаются и образуют головогрудь (у ракообразных, пауков), все отделы тела слиты в единое целое (клещи). Конечности подвижно соединены с телом с помощью суставов, выполняют разные функции (измельчение пищи, захват, дыхание и т. п.). Конечности головы превращены в ротовые органы. Конечности брюшка видоизменяются или совсем редуцируются.

Членистоногие имеют внешний хитиновый покров (внешний скелет или кутикулу), что обуславливает линьку при росте. Этот покров выделяется слоем клеток, расположенным под ним. Основу составляют особые белки, хитин. Хитин – сложное химическое вещество, азотосодержащий полисахарид. У многоножек и ракообразных покров бывает пропитан известняком. К хитиновому покрову крепятся мышцы. Вместе с мышцами внешний скелет образует опорно – двигательную систему.

Внешний скелет обуславливает линьку на разных стадиях развития, поэтому размеры тела увеличиваются скачкообразно. Старая кутикула лопается и отделяется от тела. Тем временем кожный эпителий вырабатывает мягкую новую кутикулу. На протяжении нескольких часов или суток, пока животное быстро растет, покровы не твердеют. Мышцы поперечно – полосатые, хорошо развитые, дифференцированные, имеют вид отдельных пучков, которые прикрепляются к хитиновому покрову. Не образуют кожно – мышечного мешка.

Полость тела смешанная и называется миксоцель. Формируется она таким образом: во время эмбрионального развития у большинства членистоногих закладывается сегментованный целом, потом стенки его разрушаются, целомические полости сливаются, сливаются также с остатками первичной полости тела. В миксоцели расположены все внутренние органы.

В полости тела между внутренними органами находится рыхлая соединительная ткань, или жировое тело. Его функции: запасание питательных веществ (жиров и гликогена), образование клеток крови, выделительная (продукты метаболизма сохраняются всю жизнь), а у некоторых представителей членистоногих из определенных участков образуются органы свечения.

Пищеварительная система Членистоногих

Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. Передний и задний отделы – экзодермального происхождения, с кутикулярной выстилкой. Пищеварительная система имеет вид трубки, начинается ротовым отверстием, в которое часто открываются слюнные железы, и заканчивается анальным. У некоторых видов задняя часть пищевода расширена и образует зоб. У многих видов (ракообразных, пауков) есть непарная пищеварительная железа, которая открывается в среднюю кишку и которую иногда называют печенью (хотя секрет ее расщепляет не только жиры, а и белки и углеводы, то есть функционально соответствует и печени, и поджелудочной железе позвоночных животных). Печень выполняет функции: выделяет пищеварительные соки, всасывает питательные вещества, отдельные ее клетки способны к фагоцитозу, запасает гликоген и жиры.

Выделительная система Членистоногих

Или органы выделения членистоногих. Мальпигиевы сосуды характерны для наземных членистоногих. Эти слепо замкнутые трубочки с одного конца, которые впадают в заднюю кишку с другого. К ним из гемолимфы попадают продукты обмена веществ, и образуется мочевая кислота (у насекомых) или гуанин (у паукообразных), которые удаляются через заднюю кишку. У ракообразных выделительные органы представлены зелеными или коксальными, железами, расположенными в головном отделе. Открываются протоки у основания второй пары усиков. У насекомых функцию выделения выполняет еще жировое тело.

Кровеносная система Членистоногих

Кровеносная система незамкнутая. Есть лишь главные сосуды – аорта и артерии. Кровь смешивается с жидкостью целомической полости и образуется гемолимфа, которая омывает внутренние органы. Потом она поступает в сосуды и сердце. В гемолимфе находятся амебоподобные клетки, которые захватывают и переваривают инородные частицы, бактерий и выполняют защитную функцию. В спинной части тела расположено сердце в виде трубки или мешка, который может иметь несколько последовательных камер, соединенных между собой отверстиями с клапанами. Клапаны предупреждают обратный ток крови. Кровь движется от сердца в сторону головы. От сердца отходят главные кровеносные сосуды: аорта и артерии. У большинства членистоногих сердце находится в брюшке.

Дыхательная система Членистоногих

Органы дыхания членистоногих: трахеи, жабры, легкие (в зависимости от среды обитания, условий жизни). Жабры – это видоизмененные конечности или их части в виде двухслойных мешочков, в которых циркулирует гемолимфа. Легкие – эти тоже видоизмененные конечности, погруженные в тело. Трахеи – это тонкие эктодермальные трубочки, стенки которых выстелены спиральными утолщениями кутикулы. Эти утолщения не дают трахеям спадаться. Трахеи ветвятся и оплетают все внутренние органы.

Нервная система Членистоногих

Нервная система состоит из нервных узлов (подглоточного и надглоточного, соединенных между собой окологлоточными перегородками в окологлоточное нервное кольцо) и брюшной нервной цепочки. Надглоточный нервный узел (парный по происхождению) значительно увеличен, называется головным мозгом, состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Число узлов брюшной нервной цепочки меньше числа сегментов, так как узлы часто сливаются между собою. Развитие центральной нервной системы обуславливает сложное поведение. Кроме нервной системы регуляторную функцию выполняет эндокринная система.

Органы чувств Членистоногих

Органы чувств (зрения, обоняния, слуха, равновесия, вкуса, осязания) хорошо развиты, Глаза могут быть простыми и сложными (фасеточными).

Половая система Членистоногих

Характерно только половое размножение (с оплодотворением или без него – партеногенетически). Преимущественно раздельнополые животные. Часто выражен половой диморфизм. Оплодотворение большей частью внутреннее. Наблюдается два типа развития – прямое и непрямое (с метаморфозом). У членистоногих есть много общих черт с многощетинковыми кольчатыми червями, что указывает на их филогенетическое родство (сегментация тела, двухветвистые конечности, остатки вторичной полости).

Разнообразие Членистоногих

Класс Ракообразные (Crustacea)

  • Отряд Десятиногие (Decapoda). Представители: речной рак, краб, омар, рак-отшельник, креветки и др.
  • Отряд Равноногие (Isopoda). Представители: мокрицы, водяные ослихи и др.
  • Отряд Веслоногие (Copepoda). Представители: циклопы и др.
  • Отряд Ветвистоусые (Cladocera). Представители: дафния обыкновенная, босмина и др.
  • Отряд Карпоеды (Branchiura). Представители: карпоед и др.

Класс Паукообразные (Arachnida)

  • Отряд Пауки (Aranei). Представители: паук-птицеед, тарантул, каракурт, пизаура, паук-крестовик и др.
  • Отряд Скорпионы (Scorpiones). Представители: скорпионы.
  • Отряд Клещи (Acari). Представители: паутинный клещ, собачий, бычий, таежный, мучной клещ и др.

Класс Насекомые (Insecta)

Насекомые с неполным превращением:

  • Отряд Прямокрылые (Orthoptera). Представители: зеленый, серый кузнечики, саранча, медведка и другие.
  • Отряд Тараканы (Blattoptera). Представители: черный таракан, рыжий таракан или пруссак, мадагаскарский шипящий таракан, американский таракан и другие.
  • Отряд Термиты (Isoptera). Представители: средиземноморский термит или вредный и др.
  • Отряд Вши (Anoplura). Представители: головная вошь, платяная вошь и др.
  • Отряд Полужесткокрылые или Клопы (Hemiptera). Представители: клопы-черепашки, сосновый подкорковый клоп и др.
  • Отряд Равнокрылые (Homoptera). Представители: цикада горная и др.
  • Отряд Стрекозы (Odonata). Представители: стрекозы-коромысла, стрекозы-красотки и др.

Насекомые с полным превращением:

  • Отряд Жуки или Твердокрылые (Coleoptera). Представители: божья коровка, жук-жужелица, майский жук, колорадский жук, жук-олень, жук-плавунец и др.
  • Отряд Чешуйчатокрылые или Бабочки (Lepidoptera). Представители: махаон, капустница, тутовый шелкопряд и др.
  • Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera).Представители: пчела, оса, шмель, муравей и др.
  • Отряд Двукрылые (Diptera). К длинноусым двукрылым относятся комары, мошки, москиты и т. п. К короткоусым двукрылыммухи, оводы и др.
  • Отряд Блохи (Aphaniptera). Представители: человеческая блоха, крысиная блоха и др.

Значение Членистоногих

Членистоногие являются важным звеном цепи питания.

Значение Ракообразных

Являются важным звеном естественных биоценозов. Объекты питания многих животных. Принимают участие в обогащении органическими веществами почв (мокрицы). Личинки ракообразных, их мелкие виды являются важным источником питания ценных пород рыб, крупных беспозвоночных животных. В некоторых рыбных хозяйствах массово разводят дафний, циклопов и прочие виды для выращивания молодняка рыб. Дафнии, циклопы способствуют очищению воды. Планктонные морские ракообразные (криль) служат основной пищей китообразных, ластоногих, многих видов рыб. Речные раки являются санитарами пресных водоемов, так как поедают мертвых животных, остатки растений.

Человек ведет промысел криля и изготовляет из него пасты, жир, компостную муку. Большинство десятиногих раков являются ценным пищевым продуктом (омары, раки, лангусты, крабы, креветки), некоторых из них разводят. Около 70 % промысла ракообразных составляют креветки.
Некоторые виды ракообразных (циклопы) могут быть промежуточными хозяевами паразитических червей (широкого лентеца, ришты) или сами являются паразитами (карпоеды, некоторые циклопы) рыб, моллюсков и других животных.

Значение Паукообразных

Играют важную роль в естественных биоценозах. Питаются преимущественно насекомыми, поэтому уничтожают значительное количество вредных насекомых. Клещи (панцирные) играют важную роль в процессе почвообразования. На 1 квадратный метр приходится около 100 тыс. клещей.

Среди паукообразных есть ядовитые животные (каракурт, скорпионы, тарантул и др.) – опасны для человека. Среди клещей много растительноядных видов (мучные клещи, паутинные, галловые клещи и др.) – вредителей культурных растений, зерна, овощей, муки. Многие виды клещей являются паразитами человека (чесоточный зудень) и животных (зудни-накожники, зудни-кожееды), переносчиками (пастбищные, или иксодовые клещи и т. п.) возбудителей тяжелых заболеваний (сыпного и возвратного тифов, клещевого энцефалита, туляремии).

Значение Насекомых

Являются важным звеном естественных биоценозов. По биомассе превосходят всех других животных.

Паразиты, хищные насекомые являются регуляторами тех видов, которыми питаются. Они являются пищей для многих животных. Насекомые опыляют растения, среди которых известно 150 видов культурных. Некоторые виды насекомых имеют санитарное значение, уничтожая трупы животных, остатки растений, фекалии животных, образуют почвы (навозники, жуки-могильщики).

Являются вредителями сельскохозяйственных растений, продуктов питания (саранча, жуки, личинки некоторых мотыльков и др.). Некоторые виды насекомых выделяют ценные вещества (щелак, кармин). Полезные насекомые (хищники или паразиты) – уничтожители вредителей (наездники, жужелицы, божья коровка, златоглазки и др.).

От медоносной пчелы получают мед, маточное молочко, пчелиный яд, клей. Широко используют в промышленности (металлургии, химическом производстве, электротехнике) воск. Шелк получают от шелковичного шелкопряда.

Многие виды насекомых являются вредителями сельскохозяйственных и лесных культур. К опасным вредителям культурных растений принадлежит около 300 видов (майский жук, медведка, свекольный долгоносик, кольчатый шелкопряд, непарный шелкопряд, озимая совка, капустная совка, гороховая зерновка, колорадский жук и др.). Около 200 видов насекомых повреждают продовольственные запасы человека (горох и фасоль – жуки-зерновки, муку – гусеница мельничной огневки, зерно – зерновая моль, некоторые долгоносики и др.). Деревянные изделия, здания, растения повреждают термиты. Меховые изделия, шерстяные – домашняя моль, кожаные – жуки-кожееды.

Среди насекомых встречаются паразиты животных и человека (блохи, клопы), которые могут быть переносчиками тяжелых болезней (вши – возбудителей сыпного и возвратного тифа, блохи – возбудителя чумы, домашние мухи – возбудителей брюшного тифа, дизентерии и т. п., мухи це-це – возбудителя сонной болезни, малярийные комары – малярийного плазмодия (возбудителя малярии) и др.).

Источник: xn—-9sbecybtxb6o.xn--p1ai