Ракообразные и насекомые.: Часть 1

Видео

Конспект

Тип Членистоногие

Членистоногие - самый многочисленный тип животных по количеству видов. Согласно современным данным, они составляют более 85 % всех ныне существующих видов, что свидетельствует об их эволюционном успехе. Эти животные заселили все возможные среды обитания и являются доминирующей группой среди беспозвоночных как на суше, так и в воде. Каждый человек знаком с членистоногими: раками, пауками, тараканами, сверчками, бабочками и шмелями. Они имеют огромное экономическое значение для человечества, а также широко используются в качестве модельных организмов в молекулярной биологии, генетике, биологии развития и других научных дисциплинах. Тип членистоногих отличается не только видовым разнообразием, но и богатством морфологических особенностей строения.

Все членистоногие обладают рядом общих признаков, которые можно считать их синапоморфиями. К ним относятся плотная многослойная кутикула, содержащая значительное количество альфа-хитина, сегментированное тело и членистые конечности.

Кутикула членистоногих, как и у других линяющих животных, представляет собой многослойную структуру, выделяемую клетками гиподермы. У некоторых видов она остается гибкой и не ограничивает рост во взрослом состоянии, но у большинства превращается в твердый экзоскелет, служащий местом прикрепления мышц. Поверхность тела покрыта склеритами - кутикулярными пластинками, соединенными более тонкими сочленовными мембранами. У ракообразных, многоножек и насекомых хорошо выражены спинные (тергиты) и брюшные (стерниты) пластинки, а у насекомых также выделяются боковые пластинки плейриты. Такое строение делает сегментацию тела хорошо заметной.

1.jpeg Предполагается, что у древних членистоногих сегментация была гомономной, и все сегменты с конечностями были схожи между собой, как у трилобитов. Однако у современных представителей типа сегментация гетерономная: сегменты различаются по форме и функциям, объединяясь в функциональные группы - тагмы. Их количество и состав варьируют, а происхождение часто остается предметом дискуссий. Обычно выделяют три основные тагмы: голову, грудь и брюшко.

Передний конец тела венчает акрон, который не считается истинным сегментом. Ранее его считали гомологом простомиума кольчатых червей, но сейчас ясно, что эти группы достаточно далеки друг от друга, и их сравнение требует осторожности. Голова включает акрон и несколько сегментов. Например, у паукообразных первый сегмент несет хелицеры, второй - педипальпы, а далее следуют ходильные ноги. У ракообразных первые два сегмента имеют антенны, а последующие - элементы ротового аппарата (мандибулы и максиллы). У насекомых первый сегмент несет антенны, а остальные формируют сложный ротовой аппарат.

2.jpeg Грудные и брюшные сегменты могут сливаться, образуя головогрудь, состав которой различается у разных групп. Брюшко может иметь полноценные конечности, их рудименты или вовсе их лишено.

Характерная черта членистоногих - членистые конечности. Они могут быть одно- или двуветвистыми (как у трилобитов и ракообразных). В последнем случае различают эндоподит (внутренняя ветвь) и экзоподит (наружная ветвь). Иногда на конечностях образуются тонкие выросты - эпиподиты, которые могут выполнять функцию жабр.

3.jpeg Твердый экзоскелет привел к изменению механизма движения: мышцы работают по принципу рычага, где антагонисты крепятся к разным концам подвижного органа.

Толщина кутикулы неодинакова: она истончается в местах сочленений, формируя гибкие суставы. Это позволяет частям тела двигаться относительно друг друга в одной плоскости. Такая система рычагов увеличивает амплитуду движения при меньшем сокращении мышц, снижая затраты энергии на передвижение.