Способ питания у членистоногих

Тип членистоногие

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

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.

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

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.

© 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.

Источник

Тип Членистоногие. Общая характеристика, строение, размножение, разнообразие и значение Членистоногих

Тип Членистоногие. Общая характеристика, строение, размножение, разнообразие и значение членистоногих. Класс Ракообразные, класс Паукообразные и класс Насекомые

Общая характеристика Членистоногих

Тип Членистоногие. Особенности жизнедеятельности, отделы тела, покров, пищеварение, кровеносная система, нервная система и размножение 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). Строение речного рака: внешнее и внутреннее строение (самец), фасеточные глаза и общий вид со спинной стороны вскрытой самки рака

• 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. Внутреннее и внешнее строение. Половой диморфизм

• 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). Отряд Двукрылые. Подотряд Длинноусые и Короткоусые

• Отряд Прямокрылые(Orthoptera).Представители: зеленый, серый кузнечики, саранча, медведкаи 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.

• 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 двукрылым – мухи, оводы и др.
• Отряд Блохи (Aphaniptera). Представители: человеческая блоха, крысиная блоха и др.

Значение Членистоногих

Членистоногие являются важным звеном цепи питания.

Значение Ракообразных

Класс Ракообразные и Класс Паукообразные. Значение Ракообразных и значение Паукообразных

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

Класс Насекомые. Многообразие и 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