標籤:動物

節肢動物門是動物界最大的一門,通稱節肢動物,包括人們熟知的蝦、蟹、蜘蛛、蚊、蠅、蜈蚣以及已絕滅的三葉蟲等。全世界約有110~120萬現存種,占整個現生物種數的75-80%。節肢動物生活環境極其廣泛,無論是海水、淡水、土壤、空中都有它們的蹤跡。有些種類還寄生在其他動物的體內或體外。

1外部形狀

1、一般均為兩側對稱,身體是異律分節,即身體的若干體節分別組成不同的部分,如分頭、胸、腹3部,或
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頭部與胸部癒合為頭胸部,或胸部與腹部癒合為軀幹部,也有頭、胸、腹3部分整個癒合在一起的。
2、體節可能消失,各部機能不同。如頭部司感覺和攝食,胸部司運動,腹部司代謝等。
3、除身體分節外,附肢也分節,附肢有雙枝型和單枝型兩類,各部分的附肢在結構和功能上有分化,分別用於攝食、禦敵、行走和游泳。
4、水棲種類的頭部附肢甚至軀幹部的附肢有能從水中濾取食物的功能。附肢也能起攻擊、防衛或輔助交配的作用,有的可通過附肢表面交換空氣。有的附肢分化為很特異的結構,如蠍的櫛狀板和蜘蛛的紡器。有的附肢已經退化或消失。

2結構特點

1、外骨骼和肌肉:節肢動物的重要特徵是體外覆蓋著幾丁質的外骨骼,又稱表皮或角質層。外骨骼分成不
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同的骨片,在相鄰體節之間的關節膜上,角質層非常薄,易於屈折活動。
2、每體節的角質層基本上分成4塊:1塊背板、1 塊腹板和兩塊側板。通常由於次生性的合併或分割而有不同的變化。附肢的管狀外骨骼在各分節之間也有關節膜相連,關節也可活動。多數節肢動物體節間的關節膜摺疊在前一個體節外骨骼后緣的下方。某些節肢動物有脊椎動物球窩式的關節。外骨骼有時向體內突出形成內突,作為肌肉的附著點;或內部組織骨化成遊離的骨片,供體內肌肉附著,外骨骼由其下方的一層上皮細胞(稱上皮或下皮)所分泌。
3、外骨骼可分3層:自內向外依次為:內表皮、外表皮和上表皮。內表皮緊接上皮,是外骨骼中最厚的一層,主要成分是蛋白質和幾丁質的複合體,無色而柔軟,具有延伸性和曲折性。
4、外表皮位於內表皮的外側較薄,在主要成分蛋白質和多糖幾丁質中沉澱有鈣鹽,或富含骨蛋白,是外骨骼中最堅硬的部分,一般在節間膜和其他膜質區,由於此層不發達,因而顯得柔韌。上表皮位於最外層,薄,通常含有蠟質。
5、有的節肢動物外骨骼薄且無含蠟的上表皮,使水和空氣可以透入。角質層一般有纖細的孔道,使角質層下方的腺體的分泌物可以通出。角質層不完全局限於體的外表面。胚胎時期外胚層內陷部分的上皮亦能分泌角質層,因而象前腸、后腸、氣管、書肺以至生殖器的一部分,內面襯有角質層,蛻皮時也要脫去。上皮層向內分泌形成基膜,基膜是一層無定形的顆粒層。肌肉呈束狀,由肌纖維組成,兩端無肌腱,著生在外骨骼的內壁或內部突起上。
6、無生命的角質層不能象脊椎動物骨骼那樣生長,所以在生長過程中要定期蛻皮。蛻皮前,上皮與外骨骼分離,分泌形成一層新的上表皮。上皮再分泌幾丁質酶和蛋白酶,通過新的上表皮把舊皮中的內表皮腐蝕掉。接著上皮層再分泌新的外表皮和內表皮。此時動物體外包著新舊兩層皮。舊皮沿著預定的某些線裂開,身體蛻出,前後兩次蛻皮之間的階段叫做齡期。甲殼動物一生中連續蛻皮多次,性成熟交配繁殖后還能再次蛻皮。

3形態特徵

附肢分節
節肢動物每一體節上有一對分節的附肢。附肢有雙枝型和單枝型兩類。節肢動物的附肢也按節排列,與環節動物的附肢疣足相比,有了重大進步,疣足與節肢的比較見下表:
疣足
節肢
按節分佈,數量多
體部分佈數量少
形態劃一
形態多樣
與身體之間無關節附肢不分節
身體之間有關節附肢分節
無肌肉附著
有大量肌肉附著
外骨骼
體壁含有幾丁質是節肢動物的重要特徵之一。節肢動物的體壁具有一定的硬度,起著相當於骨骼的支撐作用,故稱其為外骨骼。幾丁質是含氮的多糖類化合物醋酸醯胺葡萄糖。幾丁質以網格狀結構包埋在蛋白質的基質中。幾丁質的物理性質是柔軟的,具有一定的彈性和韌性。幾丁質與蛋白質一起組成節肢動物體壁的主要成分。體壁的堅硬程度不是由於幾丁質的存在,而是由於蛋白質在酶作用下的鞣化和硬化。在相鄰體節之間的關節膜上,角質層非常薄,易於屈折活動。附肢的關節也可活動。堅硬的外骨骼會限制身體的生長,因此節肢動物在生長過程中要定期蛻皮,前後兩次蛻皮之間的階段叫做齡期。
混合體腔
節肢動物的體腔在發育早期也形成中胚層的體腔囊,但在繼續發育的過程中,不擴展為廣闊的真體腔,而是退化為生殖管腔、排泄管腔和圍心腔。在以後的發育過程中,圍心腔壁消失,使體壁和消化道之間的初生體腔與圍心腔的次生體腔相混合,形成混合體腔。混合體腔內充滿血液,混合體腔也稱作血腔。
排泄器官
1、與后腎管同源的腺體:由后腎管演變而來,如甲殼綱的觸角腺(綠腺),蜘形綱的基節腺等.節
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肢動物的排泄器官腎口二次性封閉,由腺體部和膀胱部組成。含氮廢物經滲透進入腺體部,再由膀胱部排出體外。
2、馬氏管型:昆蟲、蜘蛛等以馬氏管為排泄器官。馬氏管是由消化道中、后腸交界外的腸壁向外突起形成的管狀結構。它直接浸浴在血液中,能大量尿酸等含氮廢物,送入后腸后,經肛門排出體外。
身體分佈
昆蟲綱(蝗蟲):頭、胸、腹三部分;
甲殼綱(蝦):頭胸、腹二部分;
蛛形綱(蜘蛛):頭胸部、腹部;
多足綱(蜈蚣):頭部、軀幹部。

4生長繁殖

多數節肢動物雌雄異體,且往往雌雄異形。陸生種類常行體內受精,而水生種類有很多為體外受精。一般
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是卵生,也有卵胎生。卵裂的方式是表裂,有直接發育,也有間接發育。間接發育的種類有一至數種不同的幼蟲期,有時這些幼蟲的生活習性與成蟲不同。也有些節肢動物能進行孤雌生殖,即沒有受精的卵就能發育為成蟲。此外,還有幼體生殖和多胚生殖等形式。節肢動物是沒有無性生殖的。
除蔓足類和寄生等足類等少數甲殼動物外,多數節肢動物雌雄異體。個別附肢變化為交配器官。陸生種類常行體內受精,而水生種類有很多為體外受精。生殖方式多樣,一般是卵生,也有卵胎生;除兩性生殖外,還有孤雌生殖、幼體生殖和多胚生殖等形式。許多節肢動物生殖量大,卵黃較少,受精卵很快孵化成幼體。有的卵含卵黃多,有很好的卵殼保護或受母體保護、孵出時體型與成體相似。世代間隔在某些昆蟲和小型甲殼動物不到 3天,所以一對兩性生殖的雌體或一個孤雌生殖的雌體在幾周內可產數百萬個後代,相反,某些大型冷水蝦蟹類4歲或更多年才成熟,隔一年產卵1次。

5主要特徵

第一,異律分節的高度發展。
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第二,體被幾丁質蛋白質複合體的外骨骼。
第三,附肢分節並有關節。
第四,橫紋肌發達,能迅速收縮。
第五,開管式血液循環。
第六,體壁內陷形成氣管作為呼吸器官。
第七,排泄系統由腸壁向外突起而形成。
第八,神經系統和感覺器官發達。
第九,絕大多數屬雌雄異體,體內受精。

6分類系統

對於節肢動物分類系統存在不同意見,對綱以上的高級分類階元,各學者的意見大相徑庭。根據體節
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的組合、附肢以及呼吸器官等暫將現存種類分為下列二亞門六綱:
真節肢動物亞門
真節肢動物亞門(Euarthropoda)體分節。附肢也分節。共5綱。
⑵肢口綱(Merostomata)體分頭腦部和腹部。頭腦部有6對附膠,即一對螫肢(chelicera)和5對步足;無觸角。腹肢7對。用鰓呼吸。如鱟等。
⑶蛛形綱(Arachnoida)體分頭胸部和腹部。頭胸部有 6對附肢,即一對贅肢、一對腳須(觸肢)(PalP=PediPalP)和4對步足;也無觸角。腹肢幾乎完全退化。用書肺和氣管呼吸。如各種蜘蛛等。
⑷甲殼綱(Crustacea)體常分頭腦部和腹部。頭胸部有13對附肢,即5對頭肢和8對胸肢。 5對頭肢包括2對觸角,一對大顎和2對小顎。8對胸肢中前幾對為顎足,其餘為步足。腹肢有或無。用鰓呼吸。如各種蝦和蟹等。
⑸多足綱(Myriapoda)體分頭部和軀幹部。頭部有3一4對附肢,即一對觸角、一對大顎,和1~2對小顎。軀幹部有多對步足,每一體節l一2對。用氣管呼吸。如蜈蚣等。
⑹昆蟲綱(Insecta)體分頭、胸、腹三部、頭部有4對附肢,包括一對觸角、一對大顎,一對小顎以及一對左右癒合成為一片的下唇、胸部有3對步足。腹部附肢幾乎完全退化。如各種蚊和蠅等。
有學者將節肢動物門分4個亞門:已滅絕的三葉動物亞門、現存的螯肢動物亞門、甲殼動物亞門和單枝動物亞門,下分19綱,如三葉蟲綱(以寒武紀、奧陶紀最盛)、甲殼綱、肢口綱(即腿口綱)、蛛形綱(化石不多)、原氣管綱、多足綱(化石不多)及昆蟲綱。尤以古生代的三葉蟲為最重要。
還有學者將節肢動物門進行如下分類:
原節肢亞門(protoarthropoda)
三葉形亞門(Trilobitomorpha)
三葉形綱(Trilobitoidea )
三葉蟲綱(Tirlobita)
螯肢亞門(Chelicerata)
蛛形綱(Arachnida)螯肢亞門最大的一綱
肢口綱(Merostomata)
堅角蛛亞門(Pycnogonida)
有顎亞門(Mandibulata)
甲殼綱(Crustacea)
昆蟲綱(Insecta)
多足綱(Myriapoda)
甲殼綱:代表動物,對蝦
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5個頭節+8個胸節+腹部7個體節
除尾節外,每一體節都有1對分節的附肢,因執行的功能不同,形狀也就不同
頭胸部,觸角,顎片(形成咀嚼器),顎足(胸部前3對),足鰓,關節鰓,步足(胸部后5對)捕食,爬行,腹部6對,游泳
龍蝦,螃蟹
蛛形綱
蜘蛛,肉食性,結網,食鳥蜘蛛
幾丁質外殼不如甲殼類堅硬
分為頭胸部和腹部,只有單眼,無複眼
頭部附肢:2對,第1對為螯肢,其內或頭胸部的毒液由此導出,第2對與其它後面的附肢相似,但分為6節
胸部:4對,分為7節 蜘蛛
腹部:無
呼吸用書肺,腹面體壁內陷形成的囊狀構造,血液呈綠色,在書肺進行氣體交換,雌雄異體,雌大雄小,蠍子、后腹部末端有一尾刺,毒物為神經性的,人受蜇,疼痛難忍,小孩甚至危及生命,但可入葯。
蜱蟎類,寄生種類
多足綱:蜈蚣
頭、軀幹2部分
蜈蚣身體22節,每節附肢1對
昆蟲綱
動物界最大的綱
主要特徵:
身體分為頭、胸、腹3部分,胸部3對足,多數種類有2對翅,由外骨骼產生,適應能力強
頭部,6個體節,成蟲癒合為一體。觸角、口器(攝食器官)由頭部附肢演變而來;3個單眼,1對複眼
胸部,3節,3對附肢,翅 運動
腹部,12節,11個體節,1個尾節,末端幾個常退化或癒合。成蟲腹部附肢大多退化,僅留1對尾須和外生殖器,代謝,繁殖。
變態現象
不完全變態:卵→ 幼蟲(與成蟲相似)→ 成蟲 如:蝗蟲
異蜈蚣
完全變態:卵 → 幼蟲→ 數次蛻皮,蛹→羽化,成蟲 如:蝴蝶
無翅亞綱:纓尾目,衣魚,抽屜、衣箱內常見
有翅亞綱:
直翅目:蝗蟲,螻蛄
半翅目:椿象,樹上常見,分泌一種揮發性油,很臭;臭蟲
同翅目:蚜蟲
脈翅目:中華草蛉
鱗翅目:各種蝶類、蛾類,家蠶
鞘翅目:金龜子,瓢蟲
膜翅目:蜜蜂,螞蟻
雙翅目:各種蚊類,各種蠅類
節肢動物,除已滅絕的三葉動物亞門外,傳統上根據有無觸角而分成 2個亞門。無觸角的叫有螯動物亞門,因第 1對口后附肢是取食用的螯肢而得名,包括鱟、蠍、蜘蛛、蜱蟎等;有觸角的叫有顎動物亞門,其第 1對口后附肢是大顎,包括昆蟲綱、甲殼動物,蜈蚣和馬陸等。但現在大多數動物學家認為有顎動物亞門是人為的組合,所包括的類群之間並無親緣關係。
因此,節肢動物門應該分成 4個亞門:已滅絕的三葉動物亞門、現存的螯肢動物亞門、甲殼動物亞門和單枝動物亞門。三葉動物亞門表現出最原始的特徵,均生活在海洋中。除觸角外,其餘各體節均有雙枝型附肢。螯肢動物亞門的肢口綱和蛛形綱頭部的附肢。書鰓和書肺為同源,說明兩綱比較接近。甲殼動物亞門過去作為一個綱即甲殼綱,因有大顎而被認為可能與多足綱、昆蟲綱同源,但甲殼動物具 2對觸角且有其他各門所沒有的無節幼體期,應為單獨起源。單枝動物亞門與上述起源於海洋的亞門不同,似乎由陸地上演化而來,有觸角和大顎,附肢基本上為單枝型。
循環系統
血液循環為開管式,心臟位於背部,驅出血液到主要動脈,然後到浸泡組織和器官的血腔內。血液經圍心腔
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從成對的心孔流回心臟。血液流入時心孔張開,心臟收縮壓血入動脈時心孔關閉。具混合體腔和開管式循環系統。
混合體腔:節肢動物的體腔在發育早期也形成中胚層的體腔囊,但在繼續發育的過程中,不擴展為廣闊的真體腔,而是退化為生殖管腔、排泄管腔和圍心腔。在以後的發育過程中,圍心腔壁消失,使體壁和消化道之間的初生體腔與圍心腔的次生體腔相混合,形成混合體腔。混合體腔內充滿血液,混合體腔也稱作血腔。開管式循環系統:血液經心臟——→動脈——→血腔——→心孔——→心臟。心臟能自主搏動,血流有一定方向。節肢動物循環系統的複雜程度與呼吸系統的複雜程度有關。
呼吸系統
水生種類的呼吸器官為鰓或書鰓,陸生的為氣管或書肺或兩者兼有。這些呼吸器官都是體壁的衍生物。具氣管的節肢動物,其氣管的分支可終於組織細胞,因而無需血液傳送氣體。節肢動物各綱的氣管結構不同,在向陸地生活適應過程中各有獨立的演化。簡單的節肢動物無氣管,靠體表交換氣體。
呼吸系統簡單(局限於身體某一部分),循環系統複雜如:蝦。
呼吸系統複雜(分 散在全身各部分),循環系統簡單,如:昆蟲。
用體表呼吸的小型節肢動物循環系統消失,如:水蚤。

神經系統

與環節動物相似,為集中型鏈狀神經系統。頭部、胸部和腹部末端的神經節較發達。腦增大,這與它具有發達的感官和複雜的行為有關聯。腦分前腦、中腦和後腦三部分。前腦發出神經到眼,調節光感受和運動,可能是複雜行為的起點。中腦發出觸角神經(在甲殼動物為第 1觸角)。螯肢動物亞門(蠍、蜘蛛、蟎)無觸角,中腦相應地消失。後腦發出神經到下唇、消化道、螯肢(螯肢動物亞門)和第二觸角(甲殼動物亞門)。腦通過食道兩旁的圍食道神經與食道下神經節相連。節肢動物有調節發育和代謝的內分泌系統,如昆蟲的腦和腹神經索的各神經節內有神經分泌細胞,能分泌一種促激素。可激活其他內分泌腺(心側體、咽側體和前胸腺等)分泌激素,以控制蛻皮和變態。
變異蜈蚣
感官系統
感官的類型和複雜程度超過任何其他無脊椎動物,有觸覺、味覺、嗅覺、聽覺、平衡和視覺等感覺器官。由於有發達的感覺和神經系,所以某些種類有巨大的傳遞信息的能力。眼有單眼和複眼兩種。複眼由個眼組成,能感知外界物體的運動和形狀,能適應光線強弱和辨別顏色。觸覺靠觸角上或體上的剛毛、味覺靠唇上的剛毛和水生種類附肢或體表的剛毛以感受外界的刺激。平衡器能感知重力的變化。跗節器可能有嗅覺,琴形器可能有嗅覺或聽覺的功能。

7價值

節肢動物外骨骼可以形成化石。從距今約8~10億年前的伊迪卡拉動物群中即已發現了節肢動物化石,從早寒武世開始三葉蟲大量出現。許多節肢動物化石曾作為標準化石用於地層對比和指示沉積環境。

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