Биология - Краткий курс с рисунками и коспект-схемами для студентов - А. Б. Чердак - 2016 год
ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ - Царство животные - Система органического мира
Самый богатый видами и другими таксонами тип животных:
I). Подтип Хелицеровые (Chelicetrata).
1. Класс Хелицеровые (Chelicetrata) или паукообразные (Arachnida) — ок. 100 000 видов.
2. Класс Морские пауки (Pantopoda).
II). ПОДТИП ЖАБРОДЫШАШИЕ (Branchiata).
1. Класс Ремипедии (Remipedia).
2. Класс Малакостраки (Malacostraca) или Высшие раки, примерно 52 000 видов.
3. Класс Цефалокариды (Cephalocarida).
4. Класс Жаброногие (Branchiopoda).
5. Класс Копеподовые (Copepodoidea).
6. Класс Остракоды (Ostracoda) или “ракушковые раки”.
III). ПОДТИП ТРАХЕЙНЫЕ (Tracheata).
1. Класс Насекомые (Insecta) или Шестиногие (Hexapoda). Достоверно описано 1 млн. 900 тыс. видов, а общее число видов, предположительно, от трёх до 30 млн.
2. Класс Губоногие (Chilopoda).
3. Класс Симфилы (Symphyla).
4. Класс Двупарноногоие (Diplopoda).
5. Класс Пауроподы (Pauropoda).
Двустороннесимметричное тело членистоногих разделено на сегменты и покрыто жёсткой многослойной кутикулой, которая состоит из хитина и белка и иногда пропитана карбонатом кальция (СаСОз). У большинства видов кутикула водонепроницаема, что позволило членистоногим заселить сушу. Кутикула образует экзоскелет (наружный скелет), к ней присоединяются внутренние мышцы. Имеются сложно устроенные парные членистые конечности, работа которых обеспечивается сокращением мускулатуры. Членистые конечности (лапки) устроены по принципу рычага. Независимые движения отдельных конечностей осуществляются парами мышц-антагонистов. У большинства представителей сегменты, объединяясь, формируют различные отделы — чаще всего голову, грудь и брюшко (насекомые).
Развивающиеся у животных этого типа в эмбриональный период парные целомические полости впоследствии разрушаются, сливаясь с остатками первичной полости; в результате формируется наполненная гемолимфой смешанная полость тела, содержащая внутренние органы. Кровеносная система не замкнута, артерии и вены отсутствуют. Сердце перекачивает кровь по сосудам из полости тела и обратно. Органы дыхания — жабры, лёгочные мешки либо трахеи. Передняя и задняя кишки выстланы хитином, в среднюю открываются протоки печени. Органы выделения — видоизменённые железы (почки) или мальпигиевы сосуды (у наземных форм).
Нервная система состоит из головного мозга (слившихся надглоточных нервных ганглиев) и брюшной нервной цепочки. Мозг членистоногих достигает высокой степени развития, что связано со сложным поведением. Из органов чувств характерны фасеточные глаза, чувствительные органы обоняния и вкуса.
Членистоногие раздельнополы; у некоторых видов наблюдается партеногенез. Развитие часто сопровождается метаморфозом. Рост происходит периодически вовремя линек, в то время, когда старая кутикула сброшена, а новая ещё не затвердела.
Членистоногие происходят от примитивных морских кольчатых червей. Учёные до сих пор не установили, произошли ли все членистоногие от общего предка или каждая группа животных этого типа произошла независимо от других групп.
В настоящее время членистоногие встречаются во всех природных экосистемах: от высокогорных пустынь до глубоководных впадин. Особенности организации сделали этот тип одним из наиболее приспособленных к жизни на Земле. Об этом, в частности, свидетельствует количество современных видов типа членистоногие, разделённого на 13 классов.
1). У представителей класса Хелицеровые (Chelicerata) тело состоит из головогруди, от которой отходят шесть пар придатков: хелицеры, предназначенные для фиксации пищи, педипальпы, служащие для осязания, пережёвывания пищи, а также в качестве копулятивного органа и четыре пары ходильных ног. Представители известны с кембрия (наземные формы — с девона).
Паукообразные (Arachnida) — наиболее процветающая группа класса Хелицеровые, насчитывает не менее 100 000 видов. К ней относятся пауки, скорпионы и ложноскорпионы, сольпуги, сенокосцы, клещи и другие животные. Наука, изучающая паукообразных, называется арахнологией (от греч. “арахна” — паук; так звали, по одному из мифов, ткачиху, которую разгневанная Афина превратила в паука).
Размеры паукообразных составляют от 0,1 мм до 17 см. Тело разделено на головогрудь и брюшко, на котором иногда имеются дополнительные видоизменённые конечности, например, паутинные бородавки у пауков. Дыхание осуществляется трахеями либо лёгкими. Органы выделения — мальпигиевы сосуды и специальные железы, открывающиеся в основании первой или третьей пар ходильных ног.
Сенокосцы способны к автотомии — их конечности легко отбрасываются, продолжая двигаться, что позволяет спастись самому сенокосцу.
Нервная система паукообразных представлена мозгом (слившимися надглоточными нервными ганглиями) и подглоточной нервной массой, от которой отходит брюшная нервная цепочка. Органы чувств — глаза и осязательные волоски; у некоторых есть органы слуха и обоняния. Скорпионы, ложноскорпионы и пауки имеют ядовитые железы, помогающие убивать жертву. Пойманную добычу пауки опутывают клейкой паутиной; ткани жертвы разжижаются пищеварительными ферментами и высасываются пауком.
Большинство паукообразных откладывает яйца; некоторые живородящи. Распространены повсеместно, большей частью на суше; встречаются на почве, деревьях. Большинство пауков — хищники, питающиеся другими членистоногими, червями, моллюсками, мелкими рептилиями. Некоторые клещи — паразиты человека и домашних животных, многие из них являются переносчиками опасных заболеваний, например, энцефалита. Укусы тарантула, каракурта, некоторых скорпионов опасны для человека.
Мечехвосты (Merostomata) — морские животные, занимающие промежуточное положение между трилобитами и паукообразными. Тело разделено на головогрудь и брюшко, несущее хвостовой шип. Конечности служат для передвижения и захвата пищи.
Большинство отрядов к настоящему времени вымерли; 5 видов мечехвостов существуют и поныне на мелководьях у берегов Центральной и Северной Америки, Юго-Восточной и Восточной Азии. Мечехвосты ползают по дну, легко закапываясь в грунт.
2). Тело представителей класса Морские пауки (Pyenogonida) состоит из массивного хоботка, сегментированного туловища и короткого хвостового отдела. Конечности дифференцированы: первая пара служит для захвата пищи, вторая и третья — для осязания, остальные — для ходьбы. Размах ходильных ног составляет от 1,5 мм до 50 см. На спине находится четыре глаза. Дыхание осуществляется жабрами.
Примерно 500 видов; донные хищники, питающиеся мягкими тканями других беспозвоночных животных — моллюсков, иглокожих, кишечнополостных. Встречаются до глубины в 7,5 км.
3). Класс Малакостраки (Malacostraca) или Высшие раки. Примерно 52 000 видов.
Тело ракообразных составляет в длину от 0,5 мм до 80 см. Оно покрыто хитиновым панцирем и состоит из головы, груди и брюшка. На голове имеются две пары осязательных придатков (антенн и антеннул) и три пары челюстей. Грудь и брюшко сегментированы. Количество ног у разных групп ракообразных может варьировать.
Пищеварительная система ракообразных включает в себя жевательный желудок, кишечник и “печень”. Органы дыхания — жабры, расположенные на конечностях или по бокам тела, а у некоторых сухопутных форм — псевдотрахеи. Органы выделения — целомодукты (протоки, соединяющие целом с внешней средой). Органы чувств — фасеточные глаза, статоцисты и усики.
Большинство раков раздельнополы; усоногие рачки, ведущие сидячий образ жизни, — гермафродиты. Оплодотворение наружное (самцы прикрепляют сперматофоры возле половых отверстий самок). Как правило, эти животные развиваются с несколькими метаморфозами; их личинка называется науплиусом.
Ракообразные — обитатели морей, где они составляют основную массу зоопланктона и значительную часть бентоса и служат пищей рыбам. Обитают раки и в пресных водах, а вот на суше живут лишь немногие — мокрицы и некоторые сухопутные крабы. Ракообразные питаются бактериями и простейшими, детритом, растениями или животными. Мешкогрудые, веслоногие и усоногие раки — паразиты. Десятиногие раки (камчатский краб, речные раки, лангусты, креветки, омары) разводятся человеком и употребляются в пищу.
Ракообразные произошли либо от вымерших трилобитов, либо непосредственно от кольчатых червей. В ископаемом состоянии они известны с кембрия.
Трахейнодышащие (Tracheata) — последний подтип членистоногих. Они характеризуются хорошо заметной головой с парой усиков и тремя парами челюстей; кроме того, все животные этого подтипа обладают трахеями. Трахейнодышащих разделяют на 5 классов:
1). Насекомые (Insecta).
2). Губоногие (Chilopoda).
3). Симфилы (Symphula).
4). Двупарноногоие (Diplopoda).
5). Пауроподы (Pauropoda).
Последние четыре класса зоологи зачастую объединяют в один класс — Многоножки (Myriapoda).
Губоногие (Chilopoda) многоножки имеют разделённое на голову и туловище вытянутое тело длиной от нескольких миллиметров до 30 см. На голове есть пара усиков, скопление простых глазков и челюсти. На каждом сегменте туловища имеется пара ног; ноги первого сегмента хватательные и вооружены ядовитыми коготками, необходимыми для охоты и защиты от врагов. Четыре отряда губоногих включают около 3 000 видов. Большинство из них хищники. Укус тропических сколопендр смертелен для человека, а укус крымской (Scolopendra cingulata) — нет.
Тело двупарноногих (Diplopoda) состоит из головы и сегментированного туловища, каждый сегмент которого несёт по две пары ног. Расположенные по бокам туловища ядовитые защитные железы выделяют дурно пахнущую жидкость. На голове находятся неветвистые антенны, две пары челюстей и простые глазки. Органы выделения — мальпигиевы сосуды.
Двупарноногие — почвенные сапрофаги, питающиеся гниющими остатками растений; некоторые обитают в гниющей древесине, в трещинах скал. Около 50 000 видов на всех континентах, кроме Антарктиды.
Симфилы (Symphyla) имеют белое или желтоватое тело длиной 2-10 мм. На голове имеется пара усиков; глаз нет. Туловище несёт 12 пар ног. Дыхание трахейное.
Симфилы питаются гниющими растительными остатками. Около 150 видов, распространены повсеместно.
Пауроподы (Pauropoda) — мелкие наземные членистоногие с удлинённым телом длиной до 2 мм. На голове двуветвистые усики, две пары челюстей. Туловище состоит из 11 сегментов; на нём располагаются 7-11 ходильных ног. Дыхание осуществляется через кожу. Пауроподы живут в гниющей древесине или во влажной почве. Хищники. Около 500 видов.
3). Класс Насекомые (Insecta) — самая обширная группа не только среди членистоногих, но и среди животных вообще. В настоящее время известно 1,5-2 миллиона видов, а по некоторым оценкам их количество приближается к десяти миллионам. Ежегодно описываются тысячи новых видов.
Членистое тело насекомых покрыто хитиновой кутикулой, образующей наружный скелет, и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка (смотри конспект схему “Тип Членистоногие”). На голове находятся сложные фасеточные глаза, пара усиков (органы осязания и обоняния), ротовые органы: грызущие (челюсти), сосущие (хоботки), колюще-сосущие. Слюнные железы помогают переваривать пищу. Грудь состоит из трёх сегментов и несёт три пары членистых ног, а также одну-две пары перепончатых крыльев, укреплённых жилками. У низших и некоторых высших насекомых крылья отсутствуют. Сильная мускулатура делает возможными продолжительный бег и полёт. Ноги выполняют функции передвижения — ходьба, бег, плавание, прыгание, рытьё, питания — захват добычи, сбор пыльцы. Брюшко состоит из нескольких сегментов, у взрослых насекомых развитых ног на нём нет.
Дыхательная система представлена ветвящимися трахеями, заканчивающимися тончайшими трахеолами. На поверхности тела трахеи открываются отверстиями — дыхальцами. Пищеварительная система представлена ртом, глоткой, пищеводом и зобом, желудком и кишечником. Выделительные органы — мальпигиевы сосуды.
Половая система состоит из парных половых желёз (семенников либо яичников) и парных половых протоков, сливающихся на вершине в непарный выводной проток.
Сложная нервная система состоит из головного “мозга” и брюшной нервной цепочки. Наличие разнообразных органов чувств (зрения, обоняния, осязания, вкуса, слуха) обуславливает сложные поведенческие реакции.
Развитие насекомых сопровождается метаморфозом (превращением), который может быть полным и неполным. Для полного превращения характерна последовательная смена четырёх стадий: яйца, подвижной личинки (нимфы), неподвижной куколки и взрослой особи (имаго). У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует. Преобразования осуществляются под действием гормонов, выделяемых эндокринными железами и существенно зависит от внешних условий, например, времени года. У многих видов личинки и имаго занимают различные экологические ниши, что помогает избежать внутривидовой конкуренции.
Насекомые входят в состав пищевых цепей и сетей на различных уровнях, принимают участие в почвообразовательном процессе, выполняют санитарную функцию.
Велика роль насекомых в опылении цветковых растений; фактически, эволюция этих двух групп организмов шла совместно. Пчёлы, шелкопряды и другие насекомые дают ценную продукцию человеку. Некоторые насекомые — паразиты животных и растений, переносчики и возбудители опасных заболеваний, кровососы. Кое-какие насекомые ядовиты.