Кто такие членистоногие в биологии
Членистоногие
Arthropoda Siebold и Stannius, 1848
Основная особенность представителей данной группы животных организмов — наличие хитинового наружного скелета.
Членистоногие распространены практически всесветно и всюду играют заметную роль. Насекомые, наряду с млекопитающими и птицами, — доминирующая группа наземных животных. Насчитывается не менее 1,5 млн. видов насекомых, возможно, значительно больше. Предположительно их от 3—10 до 30 миллионов. Паукообразные и многоножки, хоть и не достигли такого разнообразия, как насекомые, также очень широко распространены. Наконец, ракообразные населяют практически все широты и глубины Мирового океана. В некоторых регионах мелкие ракообразные — господствующая группа зоопланктона.
Содержание
Основные особенности строения и биологии
Тело членистоногих сегментировано и разделено на голову, грудь и брюшко. Полностью или частично покрыто хитином. Растут только во время линьки. Конечности членистые; выполняют функции передвижения, дыхания, защиты, захвата и пр. Голова и грудь у некоторых сливается в головогрудь. Пищеварительная система дифференцирована. Ротовой аппарат образован видоизменёнными конечностями. Дыхание жаберное (у ракообразных), лёгочное или трахейное (у паукообразных и насекомых). Кровеносная система незамкнута. Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки. Многие членистоногие имеют хорошо развитые органы чувств. Органы выделения представлены метанефридиями и мальпигиевыми сосудами. В основном раздельнополы. Случаи гермафродитизма редки. Развитие протекает с полным или неполным превращением. При неполном метаморфозе у насекомых нет стадии куколки.
Роль членистоногих в природе очень значительна. Они населяют практически все среды обитания и влияют на них. Членистоногие служат пищей животным, опыляют растения, переносят инфекционные заболевания и наносят вред сельскохозяйственным культурам. Некоторые представители (пчела, тутовый шелкопряд) являются своеобразными домашними животными.
Классификация
Положение группы членистоногих в таксономической иерархии неоднозначно. С одной стороны, некоторыми авторами была предложена теория, согласно которой некоторые подтипы членистоногих не имеют общего предка с кольчатыми червями (Annelida). В частности, предполагалось, что подтип трахейные (Uniramia) ближе к онихофорам (Onychophora), чем к остальным членистоногим. Другими словами, предполагалась полифилия членистоногих. Однако большинство учёных не приняло эту точку зрения, и это также противоречит генетическим исследованиям.
Древнейший из известных членистоногих — сприггина (поздний протерозой) — имеет в строении тела немало общего с кольчатыми червями. С другой стороны, не исключается, что сприггина относилась к исчезнувшему типу, хотя и чрезвычайно близкому к членистоногим.
Классификация подтаксонов внутри группы членистоногих также неоднозначна. Пять основных подгрупп причисляют то к подтипам, то к классам. Кроме этих подгрупп имеется также некоторое число ископаемых, в большинстве своём из нижне-кембрийского периода, которые трудно отнести к какой-либо подгруппе либо по причине несхожести с известными группами, либо из-за неясности их родственных взаимоотношений.
Многоножек и насекомых часто объединяют в одну группу неполноусых. Некоторые последние исследования, однако, свидетельствуют, что многоножки не ближе к насекомым, чем к ракообразным.
Здесь приведено несколько наиболее известных классификаций, в которых указанные основные группы различным образом объединяются в подтипы (или типы) и надклассы.
Классификация I
Основана на гипотезе о полифилетическом происхождении членистоногих. В связи с этим, тип членистоногих здесь разбивается на три самостоятельных типа.
Классификация II
Основана на гипотезе о монофилетическом происхождении членистоногих. При этом тип членистоногих объединяется с онихофорами и тихоходками в группу Lobopoda.
Pancrustacea
До недавнего времени вышеприведённая система была более или менее общепризнанной. Сейчас она подвергается интенсивному пересмотру. Так, всё большее подтверждение получает концепция «Pancrustacea», основанная на том, что ракообразные и насекомые — более близкие родственники, чем многоножки и насекомые Pancrustacea (англ.) русск. [2] :
Тип членистоногие
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
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. Они состоят из длинных волокон, которые начинаются от одних члеников и крепятся к другим членикам тела, превращая их в подвижные рычаги.
Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.
Общие особенности членистоногих
Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.
Конечности могут видоизменяться, и в зависимости от выполняемой функции конечность получает разные названия: бегательная, прыгательная, копательная, плавательная, хватательная, собирательная и другие.
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.
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.
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
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Тип Членистоногие (Arthropoda)
теория по биологии 🌿 зоология
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.
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.
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.
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.
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.
Желудок крупный, кишечник имеет несколько выростов, что позволяет всасывать большой объём пищи. В среднюю кишку открываются протоки печени.
Кровеносная система такая же, как у ракообразных. У мелких клещей сердце может быть очень маленьким или вообще отсутствовать.
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.
Развитие чаще прямое, у клещей с метаморфозом (у личинки клеща три пары ног).
Класс Насекомые (Insecta)
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.
Кровеносная система типичного строения. Сердец может быть несколько.
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.
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 |
Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).
Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.
2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.
3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.
4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.
5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.
6. Это растение имеет
Плод (в ботанике)- конечный этап развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения; генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян.
7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает спорофит, а гаметофит можно разглядеть только под микроскопом. Под это описание подходит довольно большой спектр растений. Это Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные растения. Перечислим цветковые расетния, участвующие в производстве материалов. Тутовое дерево (шелковица) — пища для тутового шелкопряда. Гевея бразильская –каучуконос. Хлопчатник – источник ваты и хлопчатобумажных тканей. Осина – источник мягкой древесины, удобной для отачивания карандашей. Лён – источник льнаяной олифы и льняных тканей. Тополь, берёза и другие деревья, дающие смолистые выделения – с них пчёлы собирают материал, который перерабатывается в прополис. Из Голосеменных ель используют в производстве бумаги. Соответствие: 7 – А, Б,В, Д, Е, Ж, И.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные продукты питания, и их зашифрованные описания. 1. Это растения с чертырьмя чашелистиками и четырьмя лепестками. Признак, типичный для сем. Крестоцветных (Капустных). Можно более узко указать, что это – капуста. Многие крестоцветные – медоносы, их нектар пчёлы могут собирать для получения мёда. Соответствие: 1 – Е, И. 2. Эти организмы не имеют
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Задание EB1018D Установите соответствие между признаками и типами животных: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
