Загальна характеристика Членистоногих.Матеріал для 7 класу.

Загальна характеристика типу Члентстоногі

Загальні ознаки Типу Членистоногі До типу членистоногих (Arthropoda) відносяться сегментовані тварини з щільним хітиновим покровом і членистими кінцівками. Це найбільш процвітаюча група тварин на Землі, що відрізняється великим видовим розмаїттям та високою чисельністю. В даний час відомо більше 1 млн. видів членистоногих, що в кілька разів перевищує число видів всіх інших типів тварин. Малюнок 1. На частку членистоногих доводиться більше видів, ніж на решту всіх типів тварин, разом взяті (рожевий колір). Немає рівних членистоногим і по екологічному різномаїттю. Вони населяють моря, океани, прісні води, грунт, поверхню суші. Чимало серед них і паразитичних форм. Серед членистоногих є плаваючі, плазують, що бігають, риючі, що літають, рідше малорухомі і нерухомі форми. Немає таких органічних речовин, якими б не харчувалися членистоногі. Їжею їм можуть служити не тільки живі тканини тварин і рослин, а й важноперетравлювані: деревина, віск, ріг, шкіра, волосся, перо.  Чисельність членистоногих надзвичайно висока. Так, в перегнійному шарі грунту на площі в 1 м2 може мешкати до 1 млн. особин дрібних грунтових кліщів і ногохвосток. У товщі морської води основу планктону становлять також дрібні членистоногі. Особливо численні веслоногі рачки, щільність яких може становити 30 тис. примірників на 1 м3 поверхневого шару води. Щільні скупчення на морському дні утворюють великі членистоногі - краби. Безліч членистоногих мешкає на рослинах і всередині рослинних тканин, в розкладаючихся органічних залишках. Висока чисельність багатьох літаючих комах: багатомільйонні зграї сарани, «хмари» комарів, мошок і москітів. Малюнок 2. Комахи. Біологічне значення членистоногих у природних екосистемах велика і багатогранна. Як постійні й численні компоненти водних і сухопутних екосистем вони відіграють істотну роль у біологічному кругообігу і біоенергетичних процесах в природі. Багато видів водних членистоногих важливі як біофільтратори в очищенні вод від органічного забруднення. У грунті велика роль членистоногих у процесах грунтоутворення. Серед членистоногих багато об'єктів промислу та промислового розведення. Негативне значення мають членистоногі - шкідники сільського та лісового господарства, а також паразити й переносники небезпечних захворювань людини і тварин. Загальна морфофізіологічні характеристика Членистоногі - білатерально-симетричні, целомічні тварини з групи  трохофорних, до якої належать також раніше вивчені кільчасті хробаки (Annelida) і молюски (Mollusca). Риси трохофорних тварин у членистоногих проявляються в добре вираженій метамерності будови і в особливостях ембріогенезу. За планом організації членистоногі дуже близькі до кільчастим черв'якам.  Малюнок 3. Викопні трилобіти.  Не випадково в XIX ст. зоолог Ж. Кюв об'єднував кільчастих хробаків і членистоногих в один тип - Articulata, що означає «членисті». (Це свідчить про спорідненість цих груп тварин.) Незважаючи на велику подібність в організації з кільчастими хробаками, членистоногі в процесі еволюції набули багато прогресивних особливостей, які забезпечили їм широке освоєння екологічних ніш на Землі, вихід на сушу і в повітряне середовище. Розглянемо ці прогресивні особливості типу членистоногих. 1. Головна специфічна особливість членистоногих - хітинова кутикула, яка виділяється шкірою - гіподермою. Кутикула складається з хітину - складного полісахариду, задубленних білків і інших речовин. Вона володіє високою еластичністю, міцністю і захищає тіло членистоногих від хижаків і від різних зовнішніх впливів. Малюнок 4. Хитиновий панцир у річного рака. У деяких видів членистоногих кутикула особливо міцна, тому що просочена солями кальцію, заліза, кремнію. Кутикула складається з декількох шарів: зовнішнього шару - екзокутикулі з поперечно-волокнистої структурою і внутрішнього - ендокутикулу столбчатой структури, пронизаної поровим канальцями. У сухопутних членистоногих додатково є ще один шар - епікутикулу, який складається з ліпідних сполук і оберігає тіло від втрати вологи. У хітиновим покриві розрізняють ущільнені ділянки - склерити і тонкі м'які - мембрани, що розташовуються між сегментами, що забезпечує рухливість тіла. Хітинова кутикула, крім захисної функції, виконує ще й роль зовнішнього та внутрішнього скелета. До внутрішніх впячиванием хітинової кутикули зсередини прикріплюється мускулатура. Твердий зовнішній скелет членистоногих має суттєві переваги в міцності в порівнянні з хребетними, що мають внутрішній скелет. Це можна порівняти з міцністю технічних конструкцій: залізної труби і залізобетонної палі. Зростання членистоногих з-за нерозтяжного кутикули переривчастий і супроводжується линянням. У період ліньки стара кутикула відшаровується і скидається. Нова тонка кутикула, що утворилася під старою, деякий час не перешкоджає зростанню тварини до твердіння покривів. 2. Сегментація тіла членистоногих гетерономна. Групи сегментів розрізняються морфофункціонального і відособлені у відділи тіла, або Тагме. Зазвичай в тілі членистоногих розрізняють три відділи: голову, груди і черевце. На голові розташовані рот і органи чуття.  Головний відділ складається з акрона і чотирьох сегментів. За останніми даними, акрон теж складне утворення, що складається з котрі злилися передротової лопаті, відповідної простоміуму аннелід, і двох сегментів. Грудний відділ несе в основному локомоторну функцію, а в черевці розташовані внутрішні органи. У межах типу розчленовування тіла варіює від майже гомономністю сегментації у вимерлих трилобітів до гетерономной у більшості видів. Сегментарний складу грудного і черевного відділів мінливий. Число сегментів тулуба коливається від 3-5 до декількох десятків. Черевце закінчується анальної лопаттю, або тельсоном, який відповідає пігідієм кольчецов. Розглянемо сигментацію на прикладі річного рака. Малюнок 5. Будова річного рака. 3. Членисті кінцівки - важлива прогресивна особливість типу членистоногих. Вони вкриті кутикулою, і тому їх рухливість забезпечується членистого будови. Кінцівки членистоногих додатково виконують численні функції, крім локомоторной. Деякі кінцівки видозмінені в органи почуттів - антени, інші - в щелепи або виконують дихальну або статеву функції. Кінцівки за типом найчисленнішою важеля у членистоногих представляють один з досконалих типів органів руху серед тварин. 4. Мускулатура членистоногих диференційована на систему м'язів, що виконують різні функції. У голові найбільш сильно розвинені жувальні м'язи, а в грудному відділі - локомоторним. Окремі пучки подовжніх і дорсовентральной м'язів забезпечують рухливість сегментів тіла. Це істотно відрізняє членистоногих від черв'яків, що мають кожномускульний, мішок і пересуваються за рахунок скорочення всієї мускулатури тіла. М'язова тканина членистоногих поперечнополосатая, на відміну від гладкої мускулатури черв'яків. Це приклад конвергенції в будові мускулатури з хребетними тваринами. Проте відносна сила м'язів членистоногих часто в кілька разів перевищує м'язову силу ссавців. Наприклад, комахи можуть пересувати вантаж, у 14-25 разів перевищує їх власну вагу. Для мускулатури членистоногих характерна виключно висока частота скорочень, особливо для крилових м'язів у комах. 5. Порожнина тіла у членистоногих - Міксоцель - змішаного походження, що утворюється за рахунок злиття цілому із первинної порожниною. Порожнинна рідина, що заповнює міксоцель, називається гемолімфою. Міксоцель підрозділена двома діафрагмами на синуси: перикардіальний, вісцеральний і периневральний. У перикардіальному синусі розташоване серце, в периневральної - черевний нервовий ланцюжок, а у вісцеральному - інші внутрішні органи. Залишки целома зберігаються в гонадах та нирках. 6. Травна система складається з трьох відділів. У передньому відділі відокремлені стравохід, жувальний шлунок. У середньому відділі кишечника відбувається травлення і всмоктування їжі. Роль травних залоз може виконувати печінка або особливі пилорические придатки. 7. Кровоносна система членистоногих незамкнена. Кровоносні судини розвинені слабко. Гемолімфа циркулює частково по судинах, а також по синусах міксоцелю в проміжках між органами. Є трубчасте многокамерное серце - видозмінений спинний кровоносну судину. Кров надходить у камери серця через парні бокові отвори - Остії з закриваються клапанами, а виштовхується через артерії в синуси міксоцелю. Малюнок 6. Внутрішня будова стрибунця. 8. Нервова система членистоногих, як і в кільчастих хробаків, представлена парними надглотковим гангліями, створюючими мозок, і черевним нервовим ланцюжком, або драбиною, - у примітивних видів. Однак функціонально вона більш прогресивна, ніж у кільчастих хробаків. У членистоногих сильно розвинений мозок і розвинені нейросекреторні клітини, що забезпечують нейрогуморальну регуляцію функцій організму. У межах типу спостерігається тенденція до злиття гангліїв черевного нервового ланцюжка (принцип олігомеризації) з подальшою функціональної диференціацією нервових клітин. Членистоногі характеризуються складною поведінкою і орієнтуються в просторі за допомогою розвиненої системи органів почуттів. У них є складні - фасеткові очі або прості - вічка, органи дотику, слуху, рівноваги, хімічного чуття. 9.Органи дихання членистоногих представлені зябрами у водних форм, легкими або трахеями - у мешканців наземної середовища. У деяких дрібних видів може бути шкірне дихання. 10. Органи виділення у більшості членистоногих представлені нирками - видозміненими целомодукти (1-2 пари). Для сухопутних форм характерні особливі органи виділення - мальпігієві судини, що заощаджують вологу в організмі. 11.Розмноження статеве. Більшість членистоногих роздільностатеві, рідше зустрічаються гермафродити. Деяким видам властиво партеногенетичний розмноження. 12.Розвиток частіше відбувається з метаморфозом, рідше пряме, без освіти личинок. Тип Членистоногі поділяють на чотири підтипи: підтип Трілобітообразние (Trilobitomorpha), підтип Жабродишащіе (Branchiata), підтип хелицерових (Chelicerata) і підтип трахейні (Tracheata). Малюнок 7. Павукоподібні. Малюнок 8. Вищі раки. Верхній ряд, зліва направо: звичайна мокриця (равноногие), норвезький криль (еуфазіевие), морська козочка (разноногіе), Погрібна мокриця (равноногие). Нижній ряд - десятиногі вищі раки, зліва направо: Широкопалий річковий рак, пальмовий злодій, блакитний краб-плавунець, тропічний наземний рак-відлюдник.