Опорно двигательная система членистоногих кратко

Обновлено: 02.07.2024

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.

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.

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.

У настоящих многоклеточных животных в той или иной форме появляются мышечные клетки. Уже у кишечнополостных есть эпителиально-мускульные клетки, за счет которых осуществляется движение (рис. 5).

Рис. 5. Эпителиально-мускульные клетки кишечнополостных

У плоских червей функцию опоры выполняют внешние растяжимые покровы тела. Мышцы опираются и друг на друга. Опорно-двигательная система такого типа называется кожно-мускульным мешком (рис. 6).

Рис. 6. Кожно-мускульный мешок плоских червей

В целом она характерна для многих мягкотелых животных. Полости тела, которая могла бы функционировать как опора, у плоских червей нет (рис. 7).

Рис.7. Плоский червь

У круглых, или нематод, также присутствует кожно-мускульный мешок. У мелких форм им дело и ограничивается (рис. 8).

Рис. 8. Круглый червь

А вот у крупных между кожно-мускульным мешком и внутренними органами имеется первичная полость тела (рис. 9).

Рис. 9. Продольный разрез круглого червя

Часто она заполнена жидкостью, находящейся под давлением, и функционирует как опора. Такая опора называется гидроскелет. У кольчатых червей, помимо того же кожно-мускульного мешка, также имеется вторичная полость тела, или целом (рис. 10).

Рис. 10. Анатомическое строение кольчатого червя

Полости целома могут быть заполнены жидкостью, находящейся под давлением, тогда он представляет собой гидроскелет. Помимо всего этого, на теле кольчатых червей часто присутствуют содержащие хитин щетинки (рис. 11). Эти щетинки также способствуют передвижению.

Рис. 11. Щетинки кольчатых червей

На каждом сегменте могут быть примитивные конечности – параподии, или боковые выросты. Часто щетинки растут как раз из них. Передвижение у крупных форм обычно осуществляется за счет червеобразного изгибания тела, а у мелких за счет движения параподий.

Для членистоногих характерен прочный, содержащий хитин экзоскелет. Помимо него у членистоногих может присутствовать и слаборазвитый внутренний скелет. И к тем, и к другим элементам способны прикрепляться мышцы, которые обеспечивают передвижение этих животных. Конечности членистоногих развитые – членистые (рис. 12).

Рис. 12. Трилобит

У крылатых насекомых внутренний скелет исчезает совсем, он слишком тяжелый для полетов (рис. 13). Однако у них существует вворачивание наружного скелета внутрь тела, образующее места эффективного прикрепления крупных мышц.

Рис. 13. Стрекоза

При небольших размерах тела экзоскелет имеет некоторые преимущества над эндоскелетом. Если мы возьмем, к примеру, насекомое и млекопитающее одинаковой массы, то насекомое будет гораздо сильнее.

Рис. 5. Эпителиально-мускульные клетки кишечнополостных

Рис. 6. Кожно-мускульный мешок плоских червей

Рис.7. Плоский червь

Рис. 8. Круглый червь

А вот у крупных между кожно-мускульным мешком и внутренними органами имеется первичная полость тела (рис. 9).

Рис. 9. Продольный разрез круглого червя

Рис. 10. Анатомическое строение кольчатого червя

Рис. 11. Щетинки кольчатых червей

Рис. 12. Трилобит

Рис. 13. Стрекоза

Биология

Внешнее и внутреннее строение

Тип членистоногих класс насекомых включает в себя много различных видов. Они могут отличаться по своему строению, но у них есть общие характеристики. К таким относится:

Наличие насечек на теле. Экзоскелет состоит из кутикулы, которая формирует очень прочную оболочку. В него входят отдельные сегменты, благодаря чему обеспечивается подвижность. На каждом членике есть щитки из хитина.
Тело взрослых особей имеет 3 отдела. Внешнее строение жуков состоит из сегментов. Их количество может доходить до 20, и они объединяются в отделы. Это голова, брюшко и грудь. Голова имеет 5 или 6 члеников, грудь — 3, брюшко — до 12. На грудной части располагаются конечности.
Количество ног одинаковое — три пары. Это одно из основных отличий насекомых. В основании всех конечностей находятся длинные членики: бедро и голень. В конце располагается членистая лапа с парой коготков, помогающих передвигаться по вертикальным поверхностям. Среди насекомых существуют виды, у которых есть специальные присоски для лучшего сцепления.

Большинство видов имеют похожее внутреннее строение. Полость тела включает в себя такие системы:

Дыхательная. Газообмен осуществляется благодаря трахеям и открывающимся дыхальцам. У многих видов открытая трахейная система.
Кровеносная. Благодаря крови по организму переносятся питательные вещества, а также она осуществляет газообмен в клетках и имеет защитную функцию.
Нервная. Включает в себя брюшную цепь, окологлоточное кольцо и головной мозг. Эти отделы образуют слияние нервных узлов.
Выделительная. С её помощью из организма удаляются продукты жизнедеятельности.
Половая. Насекомые являются раздельнополыми животными, имеющими парные половые железы. Репродуктивные органы находятся на брюшке.

Наружный покров

Насекомые являются беспозвоночными животными, поэтому их скелет сильно отличается от опорно-двигательного аппарата млекопитающих. Целостность поддерживает внешний скелет, а мышечные соединения, расположенные внутри тела, обеспечивают подвижность.

Экзоскелет состоит из кутикулы — плотной оболочки из хитина. В качестве суставов выступают пластинчатые соединения. Хоть хитиновый покров очень лёгкий, он довольно прочный. Наружные покров не пропускает воздух и влагу. Отличительной чертой можно назвать то, что он не может расти вместе с другими тканями, поэтому насекомым необходимо регулярно линять. После сбрасывания старого панциря формируется новый.

Молодые насекомые чаще всего отличаются от взрослых особей по внешнему строению. У личинок нет наружного скелета. Во время созревания их кутикула довольно гибкая. Дело в том, что в период развития тело личинок растёт очень быстро, поэтому ему необходимо пространство. При достижении зрелости формируется внешний скелет.

Голова, грудь и брюшко

Голова, на первый взгляд, кажется единым целым, но на самом деле она состоит из пяти сегментов. На ней находятся усики и 3 пары ротовых конечностей. Они подразделяются на нижнюю губу, верхние и нижние челюсти. Ротовые конечности могут отличаться у разных видов насекомых в зависимости от типа питания:

Грызущие. Предназначены для перетирания твёрдой пищи. Такой тип челюстей можно встретить, например, у хищных жуков.
Трубчато-сосущие. Этот вид встречается у бабочек.
Колюще-сосущие. Необходимы для прокалывания тела, на котором насекомое паразитирует.
Грызуще-лижущие. Они нужны для потребления жидкой пищи. Встречается у ос и пчёл.
Мускоидные или же лижущие. Используются для питания твёрдой и мягкой пищей.

В центре головы находятся несколько простых глаз, а с боков — сложные. Там же расположены усики.

Грудь может подразделяться на 3 крупных части, в которых, в свою очередь, выделяют более мелкие сегменты. Подвижность конечностей обеспечивается благодаря тазику и вертлугу. Наиболее мощной частью ноги является бедро. Оно оснащено довольно сильными мышцами.

Конечности на этой части тела отсутствуют, хотя у личинок там могут находиться ложные лапы. В задней части размещён яйцеклад у самок и копулятивный о́рган у самцов. Еще там находится анальное отверстие.

Усики и ротовые органы

Усики также называются антеннами. Они выполняют функции осязания и обоняния. Находятся в усиковых ямках и на боковых частях лба. У каждой антенны есть жгутик, ножка и утолщённое основание.

Строение усиков отличается в зависимости от вида насекомого. С их помощью можно узнать пол.

Строение ротового органа зависит от пищи, которую ест насекомые. Для твёрдой еды необходимы жвалы. А у видов, сосущих сок растений, кровь или нектар, на жвале находится хоботок. Такое строение характерно для бабочек, мух, комаров.

В верхней и нижней части рот заслоняется двумя пластинами — губами. У некоторых видов есть одновременно и жвал, и хоботок. Есть насекомые, у которых ротовые органы развиты не полностью.

Ножки и крылья

Конечности являются придатками груди. У большинства видов членистоногих насекомых 3 пары лап. Конечности включают в себя такие сегменты:

Чаще всего на ногах есть коготки или присоски. Они необходимы для лучшего сцепления с различными поверхностями.

В зависимости от места обитания, образа жизни и способа передвижения конечности видоизменяются. Бывают отдельные лапы, предназначенные для захвата добычи.

Крылья у разных видов отличаются по внешнему виду, но у них похожее строение. Они находятся на спине и представляют собой специальные выросты, которые состоят из очень тонких пластин. Также в структуре крыльев имеются жёсткие жилы. Они необходимы для придания прочности.

Среда обитания

Многие насекомые ведут наземно-воздушный образ жизни. Только в почве проживают муравьи, жуки и медведки. Под землёй они создают себе хода. Питаются остатками органики.

Насекомые распространены по всей планете. В горных снегах проживают особые виды блох, а на засушливых территориях и в пустынях — жуки, приспособленные к жизни в условиях недостатка воды. Есть достаточно много водных разновидностей. К ним относятся веснянки, плавунцы, стрекозы и др. Насекомые-паразиты обитают внутри или снаружи тела других организмов. Наиболее распространёнными являются оводы, вши, блохи.

Насекомые отличаютсяшироким видовым разнообразием среди животных. У этих существ могут быть совершенно разные морфологические особенности внешнего строения. Но всех их объединяет наличие стандартных придаточных сегментов и трёх отделов тела.

Тип ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

Членистоногие — самая большая группа животных, населяющая нашу планету Земля. Его представители освоили все возможные среды жизни: сушу, воздушное пространство, моря, пресные водоемы,. Их можно встретить во всех географических широтах, на всех континентах. По разным данным, тип насчитывает от 1 до 4 млн видов.

Общие черты типа Членистоногие

Тело членистоногих покрыто плотным хитиновым покровом, который является их наружным скелетом. Конечности членистые, подвижно соединены с туловищем. Так как хитиновый покров не растяжим, рост членистоногих сопровождается линькой (периодическим сбросом хитинового покрова). Мышцы представлены пучками поперечно-полосатых волокон. Кровеносная система незамкнутая. Наземные представители этого типа животных дышат легкими или трахеями, а подавляющее большинство водных — жабрами.

Классификация (различия классов)

Основные классы типа Членистоногие:

(нажмите на ссылку для перехода к соответствующему конспекту урока)

Читайте также: