Охарактеризуйте особенности внешнего строения членистоногих кратко

Обновлено: 08.07.2024

Представителей Членистоногих можно встретить на любом континенте. Это один из самых многочисленных типов в царстве животных. Подробно разобраться в том, какие особенности строения тела позволили им расселиться повсеместно и приспособиться к любым условиям существования, поможет данная статья.

Внешнее строение Членистоногих

Особенностями внешнего строения является:

сегментированное тело, которое делится на отделы – голова, грудь, брюшко;

У животных класса Ракообразные и Паукообразные голова и грудь срастаются в единый отдел – головогрудь.

членистое строение конечностей;
внешней оболочкой выступает хитиновый покров, который выполняет функции скелета животного, надёжно защищая внутренние органы.

Именно за счёт сегментированного строения тела данный тип имеет такую многочисленную базу своих представителей. Сегменты в процессе эволюции видоизменялись, приспосабливаясь к условиям окружающей среды и способу существования животного. Отсюда и разные типы конечностей, которые выполняют свои функции. Так, например, у раков есть клешни, которыми они удерживают свою добычу. У Паукообразных клешни уже не такого большого размера, зато есть хелицеры и педипальпы. У насекомых появляются крылья, которые служат для быстрого передвижения в воздухе. Узнать подробнее о разновидностях типов конечностей можно на схеме.

Количество пар ног у всех классов разное. У Ракообразных животных их 5, у Паукообразных – 4 и у Насекомых – 3 пары.

Хитиновый покров достаточно плотный и не имеет возможности растягиваться при росте животного. Поэтому время от времени Членистоногие линяют, заменяя старый покров на новый. Именно в это время, пока тело мягкое, животное растёт.

Внутреннее строение Членистоногих

Изучая внутреннее строение, приходим к выводу, что у всех представителей есть как общие признаки, так и свои особенности в работе внутренних органов. Подробнее разобраться с этим поможет следующая таблица:

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.

Животные из типа членистоногих встречаются во всех географических и климатических зонах, населяя сушу, воду, почву и воздух. Всего в этой группе насчитывается около 10 миллионов видов, а их численность составляет 2/3 от всех живых организмов на планете. Наряду с хордовыми, они являются основой большинства экосистем.

Общая характеристика
Внутреннее строение
Органы чувств
Особенности поведения
Классификация членистоногих
Происхождение и эволюция
Значение для природы и человека

Общая характеристика

Членистоногие — представители беспозвоночных. Они не имеют внутреннего скелета, характерного для хордовых. Его роль выполняет хитиновый панцирь, к которому крепятся мышцы и ткани организма. Помимо этого, он также защищает носителя от хищников и опасностей внешней среды. Поскольку такой покров плохо растягивается и не даёт носителю расти, членистоногие периодически линяют. Другие особенности типа:

Двусторонняя симметрия. Тело всех членистоногих можно поделить на левую и правую половины, которые будут аналогичны друг другу.
Сегментированное тело. Оно состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. В первом находятся органы чувств (глаза, усики-антенны), а также ротовое отверстие. Во втором располагаются конечности и крылья. Третий содержит репродуктивные и выделительные органы. У представителей класса ракообразных и паукообразных голова и грудь объединены в один отдел — головогрудь.
Членистые конечности. Именно от этого наружного признака произошло название типа животных. Эти органы движения состоят из нескольких члеников или рычагов, что придаёт им гибкости и подвижности, так как они могут сгибаться сразу в нескольких местах. В процессе эволюции многих видов их конечности видоизменились для выполнения специфических функций.
Поперечно-полосатые мышцы конечностей. Они позволяют животным совершать разнообразные и хаотичные движения конечностями, а также дают их частям тела возможность двигаться независимо друг от друга.
Смешанная полость тела (миксоцель). Она представляет собой сеть пустот между органами, заполненную гемолимфой — особым веществом, выполняющим одновременно функции полостной жидкости и крови. Своей клеточной выстилки у миксоцели нет.
Метаморфозы в жизненном цикле. Они характерны для всех видов членистоногих, хотя специфика отличается и некоторые формы (например, куколка) могут пропускаться. Эволюционное предназначение метаморфоз — свести к минимуму внутривидовую конкуренцию за пищу и территорию за счёт обеспечения организма разными оптимальными условиями на всех стадиях жизни.

Все животные этого типа размножаются половым путём. Обычно они разнополые. Редко встречаются гермафродиты: паразитические равноногие раки или усоногие ракообразные, которые проводят бо́льшую часть жизни неподвижно.

Часто яйцеклетка оплодотворяется, но бывают и случаи партеногенеза.

Внутреннее строение

По внутреннему строению организма членистоногие очень разнообразны. Их тело состоит из нескольких систем органов:

Пищеварительная. Делится на три отсека — передний, средний и задний. Первый состоит из ротового аппарата, глотки, пищевода и желудка, в последних двух расположены два отдела кишечника, оканчивающиеся анальным отверстием. Строение рта зависит от предпочитаемой пищи представителей конкретного вида. Он может быть колющим, режущим, сосущим. То же можно сказать о пищеварительных железах. У ракообразных и насекомых в средний отдел кишечника впадают мальпигиевые сосуды или протоки печени.
Выделительная. Имеет различное строение в зависимости от класса. У раков представлена зелёными железами, у пауков — почками и выделительными трубочками, у насекомых — только мальпигиевыми сосудами.
Дыхательная. У насекомых представлена трахеями, у пауков к ним добавляются лёгочные мешки, у скорпионов есть только лёгкие, а клещи совершают газообмен через кожу. С внешним миром система соединена небольшими дыхательными отверстиями. У водных членистоногих, таких как раки, органом дыхания выступают жабры. Во время эволюции они преобразовались из конечностей.
Кровеносная. Главный орган — сердце. Оно имеет трубчатую или мешкообразную форму и состоит из нескольких камер, располагается на спине, в брюшном отделе тела. Сеть сосудов незамкнутая. Кровь попадает в миксоцель, где соединяется с межклеточной жидкостью и превращается в гемолимфу.
Нервная. Состоит из нескольких узлов, колец и цепочек, расположение и развитость которых зависит от вида и класса. Нервная система ракообразных, паукообразных и некоторых насекомых достаточно развита для того, чтобы у них было сложное инстинктивное и социальное поведение.

Особенности внутреннего и внешнего строения членистоногих позволили им приспособиться к внешней среде не хуже, чем хордовым. Несмотря на сравнительную простоту строения, они являются одним из доминирующих типов живых организмов Земли.

Органы чувств

Другая особенность глаз членистоногих в сравнении с человеческими — способность воспринимать ультрафиолетовый свет. Это помогает им ориентироваться среди растений, многие из которых имеют невидимый для большинства форм жизни рисунок. Помимо этого, членистоногие способны различать частоту и плоскость колебаний света, что помогает им одинаково хорошо ориентироваться в солнечную и пасмурную погоду.

Другой особенностью биологии этих животных является прекрасно развитое обоняние. Они способны распознавать малейшие концентрации различных веществ, которые не заметит ни один прибор. По запахам членистоногие ориентируются в пространстве — они могут за несколько километров учуять еду или других представителей своего вида. Многие из них также общаются при помощи феромонов — особых пахучих веществ, которые могут показать путь, предупредить об опасности, отпугнуть или привлечь насекомое. Не менее развито обоняние и у водных представителей типа — они могут по запаху воду с небольшими концентрациями солей и минералов.

Органы осязания у членистоногих представляют собой волосинки, расположенные по всему телу. Этим обусловлена особенность их поведения, заключающаяся в стремлении контактировать с окружающей поверхностью как можно большей площадью своего тела. Она особенно развита у водных, грунтовых и паразитических форм жизни. Для них характерен тигмотаксис — ориентация в пространстве по тактильным ощущениям.

Другой интересный факт о членистоногих заключается в том, что органов чувств у них может быть больше пяти. Например, термиты могут воспринимать магнитные поля и меняют своё положение в улье, если находятся рядом с объектами, которые на них влияют.

Некоторые членистоногие также воспринимают радиоволны. Механизм и предназначение этой особенности пока что не выявлен.

Особенности поведения

Следование инстинктам глубоко заложено в членистоногих, они продолжают делать это, даже когда такое поведение становится нецелесообразным или опасным. Хорошим примером может послужить привычка мотыльков лететь на свет, что часто приводит к их гибели из-за ожогов об электрические лампы.

Помимо прямой положительной и отрицательной реакции на внешние раздражители, для членистоногих характерны так называемые кинезисы — усиление или ослабление подвижности в зависимости от условий. Например, они активно двигаются при ярком свете и замирают при тусклом. Этот инстинкт направлен на поиск подходящей среды, из которой животное не будет уходить, пока она не изменится.

Классификация членистоногих

Согласно гипотезе о наличии у членистоногих одного общего предка, они относятся к группе лобоподов вместе с первичнотрахейными и тихоходками. По этой классовой системе их делят на четыре подтипа:

трилобитообразные — вымерли;
паукообразные — пауки, клещи, скорпионы, мечехвосты, морские пауки;
жвалоносные — ракообразные, к которым относится 8 классов животных, включая высших раков;
неполноусые или трахейные — многоножки и насекомые.

В соответствии с гипотезой, по которой членистоногие произошли от разных предков, их делят на три отдельных типа:

хелицеровые;
ракообразные;
трахейные.

Современная таблица типов и классов членистоногих активно пересматривается. Сравнительный анализ на молекулярном уровне показал, что насекомые ближе к ракообразным, чем к многоножкам и паукам. Предлагается их выделение в отдельную ветвь Pancrustacea.

Происхождение и эволюция

Окаменелости трилобитов — предполагаемых предков современных членистоногих — относятся в кембрийскому периоду, закончившемуся около 500 миллионов лет назад. К этому же временному отрезку принадлежат первые меченосцы, скорпионы, ногохвостки, ракообразные и крылатые насекомые. Предположительно, они произошли от одного или нескольких предков, обитающих на земле около миллиарда лет назад. Установлено, что первоначально они жили в воде.

Первыми современными членистоногими считаются многоножки, которые произошли от более примитивных малосегментных кольчатых червей. На это указывает членистость тела, брюшная нервная цепочка, строение кровеносной системы. В результате процесса эволюции, длившегося много миллионов лет, членистоногие приобрели гораздо более сложную организацию. В процессе ароморфоза у них образовался хитиновый покров, возникло деление тела на отделы, усложнился газообмен, усовершенствовались органы чувств и нервная система.

Значение для природы и человека

Членистоногие — самая многочисленная группа организмов, потому они составляют основу каждой экосистемы. Они — важное звено пищевой цепочки, без которого не могут существовать более крупные и высокоразвитые организмы. Помимо этого, они участвуют в опылении растений, образовании почвы, очищении среды за счёт поедания вредных веществ. Эти формы жизни — важный элемент биогеоценоза, влияющий на все его составляющие.

Для человека многие членистоногие являются объектом промысла. Их продукты их жизнедеятельности (например, мёд) употребляют в пищу, используют в парфюмерии, медицине, промышленности, создании текстиля (шелкопряды). Очень важна для человека и опыляющая функция, поскольку без неё не может существовать сельское хозяйство. Некоторые представители насекомых, паукообразных и ракообразных уничтожают вредителей, а иногда их используют в качестве домашних питомцев.

Членистоногие занимают важную роль как в природе, так и в жизни людей. Их особенности строения и другие характерные черты помогли им занять господствующую нишу в современных экосистемах.

Около 80% всех известных животных нашей планеты относятся к типу членистоногие. Насчитывается более одного миллиона видов данного типа.

Содержание

Классы членистоногих

К основным классам членистоногих относятся: ракообразные (речные раки, креветки, крабы, мокрицы и др.), паукообразные (пауки, клещи, скорпионы и др.) и насекомые (мухи, комары, пчелы, муравьи, стрекозы и др.).

Разнообразие членистоногих. Сверху вниз, слева направо: Ракообразные: краб, креветка, лангуст; Паукообразные: скорпион, клещ, паук-птицеед; Насекомые: муха, стрекоза, бабочка.

Насекомые включают в себя наибольшее количество видов (более 1 млн.).

Особенности внешнего строения членистоногих

Членистоногие представлены беспозвоночными многоклеточными животными с сегментированным телом.

У большинства представителей типа выделяют следующие отделы тела: голова, грудь и брюшко или головогрудь и брюшко.

Отделы тела членистоногих

Членистые конечности определяют название типа. Появление членистых конечностей в процессе эволюции связано с формированием прочного наружного экзоскелета.

Тело членистоногих покрыто особым плотным органическим соединением — хитином. По своей структуре хитин схож с целлюлозой. Хитин ракообразных содержит в себе известковые образования, которые придают покрову еще большую прочность. Хитин паукообразных содержит много белка.

Покров тела членистоногих

Хитин не способен растягиваться, поэтому в процессе роста членистоногих наблюдается линька.

Толщина хитина разная. Например у ракообразных (омары, крабы) хитин очень толстый, а у некоторых насекомых (мошки) очень тонкий.

Молодые особи линяют очень часто, в то время как взрослые особи практические не сбрасывают свой покров.

Линька насекомого (слева старый хитиновый покров, справа имаго)

Имаго — взрослая стадия развития насекомого.

Читайте также: