11.10: Членистоногі
- Page ID
- 1993
Що має більше видів, ніж будь-яка інша тварина phylum?
Членистоногі - це не тільки найбільший могильник безхребетних. Вони на сьогоднішній день є найбільшим філумом тваринного світу. Приблизно 80 відсотків усіх видів тварин, що живуть на Землі сьогодні, є членистоногими. Очевидно, що членистоногі були надзвичайно успішними. На що припадає їх успіх?
Членистоногі
Відомо більше мільйона видів членистоногих. Насправді може бути в десять разів більше. До членистоногих відносяться комахи, павуки, омари та багатоніжки. Членистоногі, зображені на малюнку нижче, дають лише натяк на різноманітність філума.
Членистоногі різноманітність. Пилові кліщі відносяться до числа найменших з членистоногих. Японські краби-павуки найбільші. Крім розміру, які ще відмінності серед членистоногих ви бачите на цих фотографіях?
Будова і функції членистоногих
Членистоногі коливаються в довжину від приблизно 1 міліметра до 4 метрів (близько 13 футів). Вони мають сегментоване тіло з твердим екзоскелетом. У них також є суглобові придатки. Сегментами тіла є голова, грудна клітка і черевце (див. Малюнок нижче). У деяких членистоногих голова і грудна клітка з'єднані між собою як головогрудь.
План тіла членистоногих. Зверніть увагу на три сегменти тіла кожного організму.
Екзоскелет членистоногого складається з декількох шарів кутикули. Екзоскелет запобігає втраті води і надає підтримку і захист. Він також виступає в ролі протидії скороченню м'язів. Екзоскелет не росте в міру зростання тварини. Тому його необхідно проливати і замінювати новим періодично по життю. Це називається линькою.
Зчленовані придатки членистоногих можуть використовуватися як ноги для ходьби. З'єднання робить їх більш гнучкими. Спробуйте ходити або підніматися по сходах, не згинаючи колін, і ви побачите, чому суглоби корисні. У більшості членистоногих придатки на голові були змінені для інших функцій. На малюнку нижче показані деякі головні придатки, виявлені у членистоногих. Органи чуття, такі як очі, також знаходяться на голові.
Голова членистоногих. Членистоногі розвинули різноманітні спеціалізовані придатки та інші структури на голові.
Деякі членистоногі мають особливі видільні структури. Їх називають коксовими залозами і мальпінгієвими канальцями. Коксальні залози збирають і концентрують рідкі відходи з крові. Вони виводять відходи з організму через пори. Мальфігієві канальці переносять відходи з травного тракту в задній прохід. Відходи виводяться через задній прохід.
Як і молюски та аннеліди, водні членистоногі можуть мати зябра для обміну газами з водою (розглянуто нижче). Наземні членистоногі, навпаки, мають спеціальні дихальні структури для обміну газами з повітрям. Вони описані на малюнку нижче.
Як наземні членистоногі дихають повітрям. Наземні членистоногі мають дихальні структури, які дозволяють їм дихати повітрям.
Підводні павуки
У ставках північної Європи мешкає крихітний коричневий павук, який проводить все своє життя під водою. Але так само, як і сухопутні павуки, йому потрібен кисень, щоб дихати. Отже, як дихає цей павук? Чи використовує книжкові легені? Ні. Насправді водні павуки, відомі як «павуки-дзвони для дайвінгу», мають зябра. Кожен так часто павук залишає свою підводну павутину, щоб відвідати поверхню і повернути міхур повітря, який прилипає до його волохатим черевцем. Він відкладає міхур в невеликий шовковий повітряний бак. Цей «дайвінг-дзвін» - зябра, яка висмоктує кисень з води, дозволяючи павуку перебувати під водою до 24 годин.
Розмноження членистоногих
Членистоногі мають життєвий цикл зі статевим розмноженням. Більшість видів проходять стадії личинки після вилуплення. Личинки сильно відрізняються від дорослих особин. Вони переходять у дорослу форму в процесі, званому метаморфозами. Це може відбуватися в межах кокона. Знайомий приклад метаморфози - перетворення гусениці (личинки) в метелика (дорослу особину). Інші види членистоногих, навпаки, вилуплюють молодняк, схожий на маленьких дорослих особин. У цих видів відсутні як личинкові стадії, так і метаморфози.
Еволюція членистоногих
Найдавніші відомі членистоногі - це трилобіти. Викопний трилобіт показаний на малюнку нижче. Трилобіти були морськими членистоногими. У них було багато сегментів з парними придатками для ходьби. Оскільки членистоногі продовжували розвиватися, сегменти зрослися. Зрештою розвинулися членистоногі з трьома основними сегментами. Придатки також були втрачені або змінені в ході еволюції членистоногих.
Викопний трилобіт. Ця викопна трилобіта представляє найбільш ранніх членистоногих. Трилобіти вперше з'явилися більше 500 мільйонів років тому. Вони прожили не менше 200 мільйонів років, перш ніж вимерти. Вони залишили після себе велику кількість скам'янілостей.
Членистоногі були першими тваринами, які жили на суші. Найраніші наземні членистоногі були, ймовірно, багатоніжки. Вони переїхали на землю близько 430 мільйонів років тому. Ранні наземні членистоногі розвивалися пристосування, такі як книжкові легені або трахея, щоб дихати повітрям. Екзоскелет був ще одним важливим адаптацією. Він запобігає висиханню тварини. Він також забезпечує підтримку при відсутності плавучої води.
Класифікація членистоногих
Живі членистоногі діляться на чотири субфіли. Вони описані в таблиці нижче. До складу Hexapoda subphylum входять переважно комахи. Комах так багато і вони настільки важливі, що докладніше описані нижче.
Субфилум (включає) | Опис | Приклад |
---|---|---|
Міріапода (багатоніжки, багатоніжки) | наземні; травоїдні або хижаки; 10—400 ходячих ніг; отруйні кігті для полювання | сороконіжка |
Хеліцерат (павуки, скорпіони, кліщі, кліщі, краби-підкови, морські павуки) | переважно наземні; хижаки або паразити; 8 ходячих ніг; придатки, звані хеліцерами для захоплення видобутку; отруйні ікла для вбивства здобичі; жодних мандібул, верхніх щелеп, вусиків; два сегменти тіла | павук |
Ракоподібні (омари, краби, креветки, барнакли, криль) | переважно водні, хижаки, падальники або фільтруючі годівниці; дві пари вусиків і кігтів для полювання; унікальна личинкова стадія (звана «наупліус») з головними придатками для плавання | омари |
Гексапода (мурахи, мухи, коники, жуки, метелики, метелики, бджоли, веснянки) | переважно наземні або повітряні; травоїдні тварини, хижаки, паразити, падальники або розкладачі; 6 ходячих ніг; багато модифікованих придатків, таких як крила для польоту | жук |
Резюме
- Членистоногі - найбільший філум в тваринному світі.
- Більшість членистоногих - комахи. До складу філума входять також павуки, багатоніжки та ракоподібні.
- Тіло членистоногого складається з трьох сегментів з твердим екзоскелетом і з'єднаними придатками.
- Наземні членистоногі мають пристосування для життя на суші, такі як трахея або книжкові легені для дихання повітрям.
- Найбільш ранніми членистоногими були трилобіти. Найбільш ранніми наземними членистоногими були багатоніжки.
Рецензія
- Визначте відмінну рису членистоногих.
- Що таке линька? Чому вона виникає?
- Що таке мальфігійські канальці?
- Опишіть дві структури, що дозволяють членистоногим дихати повітрям.
- Припустимо, ви бачите «жучок», що повзає по землі. Він має два сегменти тіла і не має вусиків. До якого членистоногого субфилума відноситься «клоп»? Поясніть свою відповідь.