1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Членистоногі — загальна характеристика і класифікація

Членистоногі — загальна характеристика і класифікація

Тварини з типу членистоногих зустрічаються у всіх географічних і кліматичних зонах, населяючи сушу, воду, грунт і повітря.

Всього в цій групі налічується близько 10 мільйонів видів, а їх чисельність становить 2/3 від усіх живих організмів на планеті. Поряд з хордовими, вони є основою більшості екосистем.

Загальна характеристика

Членистоногі-представники безхребетних. Вони не мають внутрішнього скелета, характерного для хордових. Його роль виконує хітиновий панцир, до якого кріпляться м’язи і тканини організму. Крім цього, він також захищає носія від хижаків і небезпек зовнішнього середовища. Оскільки такий покрив погано розтягується і не дає носію рости, членистоногі періодично линяють. Інші особливості типу:

  • Двостороння симетрія. Тіло всіх членистоногих можна поділити на ліву і праву половини, які будуть аналогічні один одному.
  • Сегментоване тіло. Воно складається з трьох відділів: голови, грудей і черевця. У першому знаходяться органи чуття (очі, вусики-антени), а також ротовий отвір. У другому розташовуються кінцівки і крила. Третій містить репродуктивні та видільні органи. У представників класу ракоподібних і павукоподібних голова і груди об’єднані в один відділ — головогруди.
  • Членисті кінцівки. Саме від цього зовнішнього ознаки походить назва типу тварин. Ці органи руху складаються з декількох члеників або важелів, що надає їм гнучкості і рухливості, так як вони можуть згинатися відразу в декількох місцях. В процесі еволюції багатьох видів їх кінцівки видозмінилися для виконання специфічних функцій.
  • Поперечно-смугасті м’язи кінцівок. Вони дозволяють тваринам здійснювати різноманітні і хаотичні рухи кінцівками, а також дають їх частинам тіла можливість рухатися незалежно один від одного.
  • Змішана порожнина тіла (міксоцель). Вона являє собою мережу пустот між органами, заповнену гемолімфою-особливою речовиною, що виконує одночасно функції порожнинної рідини і крові. Своєї клітинної вистилки у міксоцелі немає.
  • Метаморфози в життєвому циклі. Вони характерні для всіх видів членистоногих, хоча специфіка відрізняється і деякі форми (наприклад, лялечка) можуть пропускатися.

Еволюційне призначення метаморфоз-звести до мінімуму внутрішньовидову конкуренцію за їжу і територію за рахунок забезпечення організму різними оптимальними умовами на всіх стадіях життя.

Всі тварини цього типу розмножуються статевим шляхом. Зазвичай вони різностатеві. Рідко зустрічаються гермафродити: паразитичні рівноногі раки або вусоногі Ракоподібні, які проводять більшу частину життя нерухомо.

Часто яйцеклітина запліднюється, але бувають і випадки партеногенезу.

Внутрішня будова

За внутрішньою будовою організму членистоногі дуже різноманітні. Їх тіло складається з декількох систем органів:

  • Травна. Ділиться на три відсіки — передній, середній і задній. Перший складається з ротового апарату, глотки, стравоходу і шлунка, в останніх двох розташовані два відділи кишечника, що закінчуються анальним отвором. Будова рота залежить від їжі представників конкретного виду. Він може бути колючим, ріжучим, сисним. Те ж можна сказати про травних залозах. У ракоподібних і комах в середній відділ кишечника впадають мальпігієві судини або протоки печінки.
  • Видільна. Має різну будову в залежності від класу. У Раків представлена зеленими залозами, у павуків — нирками і видільними трубочками, у комах — тільки мальпігієвими судинами.
  • Дихальна. У комах представлена трахеями, у павуків до них додаються легеневі мішки, у Скорпіонів є тільки легкі, а кліщі здійснюють газообмін через шкіру. Із зовнішнім світом система з’єднана невеликими дихальними отворами. У водних членистоногих, таких як раки, органом дихання виступають зябра. Під час еволюції вони перетворилися з кінцівок.
  • Кровоносна. Головний орган-серце. Воно має трубчасту або мішкоподібну форму і складається з декількох камер, розташовується на спині, в черевному відділі тіла. Мережа судин незамкнута. Кров потрапляє в міксоцель, де з’єднується з міжклітинною рідиною і перетворюється в гемолімфу.
  • Нервова. Складається з декількох вузлів, кілець і ланцюжків, розташування і розвиненість яких залежить від виду і класу. Нервова система ракоподібних, павукоподібних і деяких комах досить розвинена для того, щоб у них було складне інстинктивне і соціальну поведінку.

Особливості внутрішньої і зовнішньої будови членистоногих дозволили їм пристосуватися до зовнішнього середовища не гірше, ніж хордовим. Попри порівняльну простоту будови, вони є одним з домінуючих типів живих організмів Землі.

Органи чуття

У більшості членистоногих дуже розвинені очі. Вони бувають двох типів: прості (складаються з однієї лінзи) і фасеточні (зібрані з безлічі невеликих вічок, кількість яких може вимірюватися тисячами). Елементи складних очей називаються омматидиями. Кожен з них бачить тільки одну точку простору, в результаті чого в мозок потрапляє складне мозаїчне зображення. Крім того, органи зору комах дають відразу прямий «кадр», а не перевернутий, як у людей.

Інша особливість очей членистоногих в порівнянні з людськими-здатність сприймати ультрафіолетове світло. Це допомагає їм орієнтуватися серед рослин, багато з яких мають невидимий для більшості форм життя малюнок. Крім цього, членистоногі здатні розрізняти частоту і площину коливань світла, що допомагає їм однаково добре орієнтуватися в сонячну і похмуру погоду.

Слух представників цього типу живих організмів також добре розвинений. Вони сприймають коливання звукових хвиль за допомогою спеціальних натільних волосків, вусиків-антен і особливих органів, що нагадують отвір на шкірі з декількома натягнутими «струнами». Зазвичай їх слуховий апарат налаштований на сприйняття окремих частот (найчастіше коротких). Між собою членистоногі спілкуються за допомогою ультразвукових сигналів.

Органи нюху

Іншою особливістю біології цих тварин є прекрасно розвинене нюх. Вони здатні розпізнавати найменші концентрації різних речовин, які не помітить жоден прилад. За запахами членистоногі орієнтуються в просторі — вони можуть за кілька кілометрів відчути їжу або інших представників свого виду. Багато з них також спілкуються за допомогою феромонів — особливих пахучих речовин, які можуть показати шлях, попередити про небезпеку, відлякати або залучити Комаха. Не менш розвинене нюх і у водних представників типу-вони можуть по запаху воду з невеликими концентраціями солей і мінералів.

Органи дотику

Органи дотику у членистоногих є волосинки, розташовані по всьому тілу. Цим обумовлена особливість їх поведінки, що полягає в прагненні контактувати з навколишньою поверхнею якомога більшою площею свого тіла. Вона особливо розвинена у водних, грунтових і паразитичних форм життя. Для них характерний тигмотаксис-орієнтація в просторі по тактильним відчуттям.

Інший цікавий факт про членистоногих полягає в тому, що органів чуття у них може бути більше п’яти. Наприклад, терміти можуть сприймати магнітні поля і змінюють своє положення у вулику, якщо знаходяться поруч з об’єктами, які на них впливають.

Деякі членистоногі також сприймають радіохвилі. Механізм і призначення цієї особливості поки що не виявлено.

Особливості поведінки

Недавні дослідження показали, що в поведінці членистоногих простежуються багато особливостей, раніше приписуються виключно хребетним. Особливо це виражається в соціальній поведінці, такому як шлюбні ігри і турбота про дитинчат. Поряд з інстинктами, у них простежуються і більш складні форми відповіді на подразник. Комахи здатні виробляти умовні рефлекси і індивідуальні навички. Наприклад, бджоли можуть “вчити” один одного знаходити найбільш підходящі для запилення рослини.

Слідування інстинктам глибоко закладено в членистоногих, вони продовжують робити це, навіть коли така поведінка стає недоцільним або небезпечним. Хорошим прикладом може послужити звичка метеликів летіти на світло, що часто призводить до їх загибелі через опіки об електричні лампи.

Крім прямої позитивної і негативної реакції на зовнішні подразники, для членистоногих характерні так звані кінези — посилення або ослаблення рухливості в залежності від умов. Наприклад, вони активно рухаються при яскравому світлі і завмирають при тьмяному. Цей інстинкт спрямований на пошук підходящої середовища, з якої тварина не буде йти, поки вона не зміниться.

Згідно з гіпотезою про наявність у членистоногих одного спільного предка, вони відносяться до групи лобоподів разом з первиннотрахейними і тихоходками. За цією класовою системою їх ділять на чотири підтипи:

  • трилобітоподібні — вимерли;
  • павукоподібні-павуки, кліщі, Скорпіони, мечохвости, морські павуки;
  • жвалоносні-ракоподібні, до яких належить 8 класів тварин, включаючи вищих раків;
  • неповновусі або трахейні — багатоніжки і комахи.

Відповідно до гіпотези, за якою членистоногі походять від різних предків, їх ділять на три окремі типи:

  • хеліцерові;
  • ракоподібні;
  • трахейний.

Сучасна таблиця типів і класів членистоногих активно переглядається. Порівняльний аналіз на молекулярному рівні показав, що комахи ближче до ракоподібних, ніж до багатоніжок і павуків. Пропонується їх виділення в окрему гілку Pancrustacea.

Походження та еволюція

Скам’янілості трилобітів-передбачуваних предків сучасних членистоногих-відносяться до кембрійського періоду, що закінчився близько 500 мільйонів років тому. До цього ж тимчасового відрізку належать перші мечоносці, Скорпіони, ногохвостки, ракоподібні і крилаті комахи. Імовірно, вони походять від одного або декількох предків, що мешкають на Землі близько мільярда років тому. Встановлено, що спочатку вони жили у воді.

Першими сучасними членистоногими вважаються багатоніжки, які походять від більш примітивних малосегментних кільчастих черв’яків. На це вказує членистість тіла, черевна нервовий ланцюжок, будова кровоносної системи. В результаті процесу еволюції, що тривав багато мільйонів років, членистоногі придбали набагато більш складну організацію. В процесі ароморфоза у них утворився хітиновий покрив, виник поділ тіла на відділи, ускладнився газообмін, удосконалилися органи чуття і нервова система.

Значення для природи і людини

Членистоногі – найчисленніша група організмів, тому вони складають основу кожної екосистеми. Вони-важлива ланка харчового ланцюжка, без якого не можуть існувати більші і високорозвинені організми. Крім цього, вони беруть участь в запиленні рослин, утворенні грунту, очищенні середовища за рахунок поїдання шкідливих речовин. Ці форми життя-важливий елемент біогеоценозу, що впливає на всі його складові.

Для людини багато членистоногі є об’єктом промислу. Їх продукти їх життєдіяльності (наприклад, мед) вживають в їжу, використовують в парфумерії, медицині, промисловості, створенні Текстилю (шовкопряди). Дуже важлива для людини і запилює функція, оскільки без неї не може існувати Сільське господарство. Деякі представники комах, павукоподібних і ракоподібних знищують шкідників, а іноді їх використовують в якості домашніх вихованців.

Членистоногі займають важливу роль як в природі, так і в житті людей. Їх особливості будови та інші характерні риси допомогли їм зайняти пануючу нішу в сучасних екосистемах.

ПОДІЛИТИСЯ: