Внутреннее строение членистоногих кратко

Обновлено: 02.07.2024

Членистоногие – наиболее распространенные на нашей планете животные. Обилию видов способствовало появление ряда прогрессивных признаков. Вместе с тем у них имеется много общих признаков с кольчатыми червями, что указывает на их родство. В этом уроке мы рассмотрим общую характеристику и значение типа членистоногих.

План урока:

Внешнее строение

Для членистоногих животных характерна трехслойность и двусторонняя симметрия. Сверху тело имеет хитиновый покров, который предохраняет внутренние органы от внешних воздействий. В отличие от костного скелета позвоночных животных скелет этот не внутренний, а наружный, и к нему прикреплены мышцы. Такой тип скелета характерен для мягкотелых животных. Поэтому он получил название маскировочного экзоскелета.

Хлебный жук – кузька

Интересным является то, что хитин образует не только покров тела членистоногих. Клетки грибов и бактерий состоят из хитина, это вещество образует клеточную стенку. Даже клеточная стенка водорослей из хитина.

Строение клетки гриба

Помимо хитина в клетках экзоскелета содержатся различные виды белков и минеральных веществ. Такой покров тела не позволяет животному расти. Поэтому происходит его сбрасывание – линька, тело членистоногих становится беззащитным. Новая броня образуется из секретов, выделяемых эпидермисом.

Для представителей типа характерно сегментированное тело. Каждый сегмент тела состоит из твердых, но упругих спинной и брюшной пластинок, соединенных растяжимыми перепонками. Отделы состоят из сросшихся сегментов:

Строение тела членистоногих

У данного типа животных появляются конечности, состоящие из члеников. Они сочленяются с телом при помощи суставов. Расположены конечности по одной паре на каждом членике сегментированного тела членистоногих. Ноги и усики имеют хитин в члениках. Членики чаще всего цилиндрической формы, внутри расположены хорошо развитые мышцы.

Внешнее строение тела пчелы

Прогрессивной чертой этих представителей фауны является появление скелетных мышц, приводящих в движение конечности.

Внутреннее строение

Для представителей данного типа характерно наличие всех основных систем органов:

Нервная система имеет узловой тип, характеризуется брюшной нервной цепью и скоплением клеток. От узлов к органам чувств и конечностям протягиваются нервы.

Схема нервной системы

У всех представителей членистоногих развиты органы чувств. Высокой организации они достигли у насекомых. На усиках, челюстях и конечностях находятся органы осязания. С помощью усиков осуществляется обоняние. По строению органы вкуса и обоняния схожи. Отличие заключается в местоположении - находятся на нижней губе и щупиках, а у бабочек на лапках. Очень хорошо развито зрение, причем у насекомых есть два типа глаз: простые и сложные.

Большинство членистоногих воспринимают звуки. Органы слуха расположены в различных местах тела. Устройство их различно. Так, у кузнечиков органы слуха присутствуют в голенях ног.

Пищеварительная система имеет сквозной тип. Представлена тремя отделами. Сквозная пищеварительная система имеет вид трубки. Пища поступает в желудок изо рта, глотки и короткого пищевода. Далее переработанная пища поступает в кишку. Средняя часть кишки наделена выростами, которые действуют как пищеварительные железы. Питательные вещества всасываются через стенки железы. Непереваренные остатки попадают в кишечник и выводятся через задний проход.

Строение пищеварительной системы

Система кровообращения представлена своеобразным органом–трубкообразным сердцем. С одной стороны оно замкнуто, внутри есть полость с перегородками и клапанами. Из сердца кровь поступает в открытые, с одной стороны, кровеносные сосуды и жидкость изливается в полость тела, омывая все органы и ткани. Такая система получила название незамкнутой. Основной особенностью такой системы является малое давление крови и низкая скорость возврата к сердцу.

Схема кровеносной системы

Органы дыхания различны. Сравнительная характеристика групп членистоногих позволяет сделать вывод, что тип органов дыхания зависит от среды обитания. Для водных членистоногих характерны жабры, у наземных видов могут быть легкие или трахеи.

Происхождение

Характеристика членистоногих свидетельствует о родстве с кольчатыми червями и служит доказательством их происхождения. Ученые считают, что они произошли от древних морских многощетинковых червей.

Тело представлено членистым строением, конечностям членистоногих соответствуют выросты тела многощетинковых червей. Нервная система имеет одинаковую схему строения у этих групп живых организмов.

Все три подтипа (Трилобитообразные, Хелицеровые и Челюстные) произошли от древних многощетинковых червей независимо друг от друга и в разное время. В пользу такого предположения говорит различие в строении органов дыхания и расчленении тела. Наибольшее сходство с древними морскими червями сохранили представители подтипа Хелицеровые.

Значение в природе

Представители типа членистоногие имеют большое значение в биосфере, являясь немаловажным звеном в круговороте веществ. Мелкие ракообразные, которые составляют большинство планктона, живут в морях и пресных водах. Ими питаются различные рыбы и китообразные.

Мелкие ракообразные – циклопы

В рыбоводных хозяйствах специально разводят мелких рачков – циклопов и дафний – для выкармливания мальков.

Практически все виды насекомых являются пищей других животных – земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Это связано с малыми размерами и большой численностью членистоногих, что является основными признаками для участия в пищевой цепи.

В природе очень велико значение членистоногих. Основными опылителями растений являются насекомые.

В почвообразовательных процессах принимают участие роющие насекомые. Муравьи, подобно дождевым червям, разрыхляют почву, способствуя ее обогащению воздухом, увлажнению и образованию перегноя.

Значение в жизни человека

В жизни человека значение членистоногих не менее значимо. Во всем мире ежегодно вылавливают огромное количество речных раков и обитающих в море креветок и крабов. Их очень ценят за вкусное и питательное мясо клешней и брюшка.

В последнее время, в промышленных масштабах, из представителей различных групп членистоногих получают хитин. Это вещество является биополимером, выделяют его из наружного покрова членистоногих. Широко применяется в фармацевтической и пищевой промышленности, а также для производства косметических препаратов.

Хитолан - биологическая добавка к пищи

Например, представленный на рисунке препарат используется при ожирении и избыточном весе, выводит из организма вредные вещества, восстанавливает обмен веществ.

Насекомые, приносящие пользу человеку, одомашнены. Из таких животных известны пчелы, тутовый и дубовый шелкопряд. Тутового шелкопряда человек разводит уже более 4000 лет для получения шелковых нитей. Они стали настоящими домашними животными, утратили способность к полету и в природе не встречаются.

Большую роль играют пчелы. Основным продуктом, который они дают человеку, является полезный и целебный мед. Его можно использовать как заменитель сахара. Побочным продуктом можно считать воск, широко использующийся в технических целях. В медицине используют пчелиный яд для лечения ревматизма и других заболеваний.

Среди членистоногих большое количество вредителей культурных растений и леса. На помощь приходят представители типа, являющиеся хищниками. Например, божья коровка является хищником истребляющим тлю, клещей и других вредителей.

Насекомые-паразиты, откладывают яйца в личинки других представителей этого типа (осы и наездники) и тем самым сокращают численность вредителей.

Наездник откладывает яйца в гусеницу – вредителя плодовых деревьев

Например, самка наездника может откладывать яйца в гусеницу капустной белянки, являющейся вредителем овощных культур. Она садится сверху на гусеницу, пронзает ее кожу своим яйцекладом и откладывает в нее яйца.

Из яиц появляются личинки, питающиеся внутренними тканями гусеницы. При достижении определенного роста, личинка пробуравливает кожу гусеницы и выходит наружу. Гусеница умирает, что способствует снижению их численности как вредителей капусты.

Жизненный цикл наездника

Членистоногие имеют большое медицинское значение, потому что этот тип содержит человеческих паразитов, промежуточных хозяев паразитов, переносчиков заболеваний и ядовитых животных.

Большая часть таких переносчиков принадлежит к типу членистоногих подтипу хелицеровые.

Кровососущие челюстные (комары и слепни) мешают людям работать и отдыхать, также могут быть переносчиками болезней, например малярии. Кровь человека или животных необходима только самкам комаров для развития яиц.

Мухи способствуют распространению кишечных заболеваний, блохи передают чуму. Вредителями животных и человека являются клещи. Эти членистоногие переносят такие болезни как чесотка, туляремия, бруцеллез, сыпной тиф и так далее. Самым опасным и широко распространенным заболеванием в современном мире считается клещевой энцефалит.

Клещ на теле человека

В 20-30% случаев он приводит к смерти или инвалидности. Вирусологами был открыт возбудитель энцефалита и создана предохранительная вакцина.

Словарь

1. Мальпигиевы сосуды – это выросты кишечной трубки, расположенные в полости тела. Их строение представлено системой трубочек количеством от двух до нескольких сотен. Стенки сосудов поглощают вредные вещества из крови, которые поступают в клетки кишки и выводятся из организма.

2. Половой диморфизм – это анатомическое различие строения тела у самцов и самок.

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.

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)

К членистоногим относится более 1 млн. видов. Обилие форм объясняется хорошей приспособленностью членистоногих к жизни во всех средах обитания. Этому способствовало появление ароморфозов и идиоадаптаций, характерных для членистоногих. Вместе с тем у членистоногих имеется много общих признаков с кольчатыми червями, что указывает на их филогенетическое родство.

Признаки членистоногих

Для животных, относящихся к типу членистоногих, характерны следующие признаки:

Трехслойность, т.е. развитие трех зародышевых листков у эмбриона;
двухсторонняя симметрия тела;
неодинаковая членистость тела, выражающаяся в том, что сегменты тела имеют разное строение и выполняют различные функции;
слияние сегментов в отделы тела (голову, грудь, брюшко);
появление членистых конечностей, представляющих собой многоколенчатый рычаг;
дифференциация мышц и появление поперечно-полосатой мускулатуры;
наружный хитинизированный скелет, защищающий от внешних вредных воздействий и предназначенный для прикрепления мышц;
смешанная полость тела, образующаяся во время эмбрионального развития в результате слияния первичной и вторичной полостей тела;
наличие систем органов: пищеварительной, дыхательной, выделительной, кровеносной, нервной, эндокринной, половой.

Строение членистоногих

Пищеварительная система состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего, заканчивающегося анальным отверстием. Средний отдел снабжен пищеварительными железами.

Органы дыхания и выделения. Строение органов дыхания зависит от условий обитания. У водных форм — жабры, способные использовать кислород, растворенный в воде; у наземных — легкие и трахеи, приспособленные к использованию кислорода воздуха. Органы выделения представляют собой видоизмененные метанефридии.

Кровеносная система членистоногих незамкнутая. Сердце расположено на спинной стороне тела. От сердца отходят только главные кровеносные сосуды — аорта и артерии, из которых гемолимфа изливается в синусы, представляющие собой участки смешанной полости тела (миксоцеля), а затем опять возвращается в сердце. Гемолимфа — жидкость, частично соответствующая крови кольчатых червей, а частично — целомической жидкости.

Нервная система так же, как и у кольчатых червей, состоит из надглоточного ганглия, окологлоточных перемычек и брюшной нервной цепочки. Однако у членистоногих следует отметить усложнение этого общего типа строения нервной системы, заключающееся в слиянии нервных узлов, особенно в головном отделе, где образуется так называемый головной мозг.

У типа Членистоногие более прогрессивное, чем у кольчатых червей, развитие центральной нервной системы, в том числе и головного мозга. Это обеспечило сложное поведение этих животных, а также способствовало успешному заселению ими разнообразных мест обитания.

Органы чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания и др.) также хорошо развиты у членистоногих. Кроме нервной системы функцию регуляции выполняют эндокринные железы.

Размножение и развитие членистоногих. За редким исключением членистоногие являются раздельнополыми животными. Они размножаются только половым путем (с оплодотворением или партеногенетически). У членистоногих развитие чаще происходит со сложным метаморфозом.

Значение членистоногих в природе и жизни человека

Наибольшее медицинское и сельскохозяйственное значение имеют три самых богатых представителями класса: Ракообразные, Паукообразные и Насекомые.

Роль членистоногих в природе, круговороте веществ, в биосфере огромна. Велико также их экономическое значение как вредителей и опылителей культурных растений, как животных, употребляемых в пищу, и т.д.

Членистоногие представляют большой медицинский и ветеринарный интерес, так как среди них встречаются паразиты человека, животных, промежуточные хозяева паразитов, переносчики возбудителей различных болезней и ядовитые животные.

Читайте также: