Какое строение и значение имеют покровы тела членистоногих кратко

Обновлено: 07.07.2024

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.

1. Итак, двусторонне-симметричное тело членистоногих делится на сегменты, различающиеся по внешним и внутренним параметрам. Однородные сегменты сливаются и образуют три относительно обособленных отдела (тагмы): голову, грудь, брюшко. В зависимости от класса число и состав отделов могут изменяться — например, у пауков и раков голова и грудь слились в головогрудь (просому).

2. На голове находятся ротовые придатки (развившиеся из передних конечностей в процессе эволюции), глаза, усики-антенны, статоцисты. К тому же у пауков, например, на переднем отделе головогруди расположена ядовитая железа, а у рака острый шип.

3. Поперечно-полосатая мускулатура с собранными в пучки мышцами, прикрепленными к хитиновому покрову, верно служит членистоногим — позволяет им быстро совершать движения в разных направлениях (хотя, конечно, рак и таракан сильно отличаются по темпераменту).

4. Полость тела у членистоногих имеет смешанный тип (миксоцель), образовалась она посредством слияния первичной и вторичной полостей. Наполняет ее гемолимфа, которая совмещает функции крови и полостной жидкости.

Хитиновый покров

Отличительной особенностью членистоногих стал специфический внешний покров (кутикула), построенный из хитина. Именно из-за появления этого наружного скелета членистоногие расстались с ненужным уже кожно-мускульным мешком.

1. Хитиновые пластины зачастую так прочно соединены, что членистоногие напоминают рыцарей в доспехах. И все-таки, в отличие от неуклюжих рыцарей, они сохраняют прекрасную подвижность.

2. Хитиновый покров неоднороден, в нем есть как плотные участки, так и более эластичные. При этом он может быть крайне крепким — для разделки омара, скажем, понадобятся молоточек и щипцы.

4. Хитиновая защита препятствует пересыханию тела, а также защищает хозяина от опасностей и помогает выжить в сложных условиях среды.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - курсы ЕГЭ по биологии

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.

Покровы членистоногих – это покровный эпителий, или гиподерма, и выделяемая им многослойная кутикула (рис. 18).

Рис. 18. Рак-богомол (Источник)

У членистоногих имеется наружный скелет, образованной кутикулой, содержащей хитин (рис. 19). Хитин – это одно из веществ, составляющих кожный покров.

Рис. 19. Комнатная муха (Источник)

Кутикула наземных сухопутных членистоногих (рис. 20) покрыта тонким слоем жироподобных веществ, которые защищают животное от пересыхания.

Рис. 20. Покровы членистоногих (Источник)

У ракообразных, некоторых хелицеровых и многоножек (рис. 21) кутикула пропитана солями кальция, из-за этого имеет дополнительную прочность. Растут все членистоногие путем многочисленных линек.

Рис. 21. Сколопендра (Источник)

Покровы тела моллюсков

У примитивных моллюсков покровы представлены эпителием и кутикулами с небольшими иголочками из карбоната кальция (рис. 22).

Рис. 22. Бороздчатобрюхий моллюск (Источник)

У большинства классов моллюсков есть реснитчатая ползательная поверхность – нога(рис. 23).

Рис. 23. Виноградная улитка (Источник)

У брюхоногих, головоногих и двустворчатых моллюсков кутикула полностью отсутствует (рис. 24), в некоторых формах имеется известковая раковина.

Рис. 24. Попончатый осьминог (Источник)

Покровы иглокожих представлены эпителием и подкожным биоминеральным скелетом (рис. 25). Минеральная часть представлена известковыми пластинками (рис. 26), скелет образует разнообразные наружные придатки, иглы или шипы, у морских ежей эти придатки особенно развиты.

Рис. 25. Строение морской звезды (Источник)

Рис. 26. Покровы морской звезды (Источник)