Ízeltlábúak (arthropoda)
ízeltlábúak (Íeltlábúak) - a leggazdagabb és legváltozatosabb állatfaj. Az állatvilág tudomány által ismert képviselőinek több mint 80%-át tartalmazza: különféle rovarok, pókok, skorpiók, százlábúak, rákok. Az ízeltlábúak kétoldalt szimmetrikus állatok, tagolt testtel és ízületes végtagokkal. Ez egy olyan jól szervezett állatok csoportja, amelyek fontos szerepet játszanak a természet életében. Az ízeltlábúak a szárazföldön és a tengerekben találhatók, és sokféle helyen élnek. A legtöbb ízeltlábú szabadon élő organizmus, de vannak köztük növények és állatok ekto- és endoparazitái is.
Anaxipha tücsök (Anaxipha sp.)
Szerkezet
Az ízeltlábúak testalkata változatos. A test egymást követő szegmensek sorozatából áll. Egyes ízeltlábúakban (például százlábúak) a szegmensek hasonlóak, de a legtöbb szegmensben különböznek, ami lehetővé teszi a test több részének - a fej, a mellkas és a has - megkülönböztetését. Az elülső szegmensek összeolvadva alkotják a fejet, sok esetben más testrészek szegmensei összeolvadnak. Tehát a pókoknál a szegmensek egy osztatlan fejmellré és hasba egyesülnek, és sok kullancsnál a test szegmentációja egyáltalán nem kifejezett. Ízeltlábúaknál tipikus esetben minden testszegmens egy pár összekötött végtagot hordoz. De a legtöbb képviselőnél a test bizonyos szegmenseinek vagy szakaszainak végtagjai sorvadnak, vagy különféle specifikus szervekké alakulnak.
Az ízeltlábúak testét erős kitines kutikula borítja, amely a test védelmére szolgál, és a külső váz. A hypodermisz sejtjei a külső felületen összetett kémiai összetételű kutikulát választanak ki, amely perzisztens kitint tartalmaz. Számos ízeltlábúnál (magasabb rákoknál) a bőrszövetek szénsavas meszet tartalmaznak. A testrészeken és a végtagszakaszokon a kitines kutikula észrevehetően megvastagszik, csatlakozási pontjain vékony és rugalmas marad, ami meghatározza a testrészek mozgékonyságát. Az ízeltlábúak növekedését vedlés kíséri. A kitines borítás megakadályozza a testméret növekedését, így az állat növekedése addig történik, amíg az új kutikula puha. A kemény és tartós burkolat nemcsak megvédi az ízeltlábúakat a külső környezet káros hatásaitól, hanem külső vázként is szolgál, amelyhez az izmokat rögzítik.
izomzat az ízeltlábúakat külön izomkötegek képviselik - a külső burkolathoz kapcsolódó izmok. Az ízeltlábúakban (egyes primitív formák kivételével) nincs meg a férgekre oly jellemző bőr-izmos tasak. A testrészeket mozgató izmok harántcsíkolt szerkezetűek, a belső szervek izmai pedig sima rostokból állnak.
Kétlábú százlábú (Diplopoda)
Testüreg ízeltlábú vegyes. Az embrió fejlődési folyamata során összetett fejlődésen megy keresztül. Az embrióknak először van egy elsődleges testürege, majd a mezoderma páros kinövései képződnek a belső üregekkel az elsődleges bél oldalain. Ezt követően a kinövések falai részben megtörnek, és a bennük található másodlagos üreg rudimentumai egyesülnek a test elsődleges üregével.
Idegrendszer ízeltlábúak sok tekintetben hasonlóak az annelidákhoz. A fejben a garat felett egy nagy páros supraesophagealis ganglion található. Két idegzsinór húzódik lefelé belőle, oldalról lefedi a garatot, alatta pedig egy páros subpharyngealis ganglionnal csatlakozik, peripharyngealis gyűrűt alkotva. A subpharyngealis gangliontól kezdődik a hasi ideglánc, amelyet minden szegmensben egy-egy ganglionpár alkot, amelyeket hosszanti összeköttetések kötnek össze a lánc többi ganglionjával. Az idegek a ganglionokból különböző szervekbe ágaznak el. Azok az ízeltlábúak, amelyek szegmensei összeolvadtak, általában összeolvadt ganglionokkal is rendelkeznek.
érzékszervek ízeltlábúak gyakran különböznek szerkezetük és funkcióik összetettségében. A legtöbbnek egyszerű vagy összetett szeme van, vagy mindkettő. Az egyszerű szemek szemüveghez hasonlítanak, melynek száját egy lencse zárja le, amely fénysugarat mélyen a szembe irányít, és fényérzékeny sejtekkel szegélyezik, amelyekhez az ideg közeledik. Az összetett szemek számos egyedi ocelli - ommatidia -ból állnak, amelyek hengeres vagy kúpos alakúak. Az ommatidia külső része egy átlátszó szaruhártya, amely alatt egy kristálykúp található, amely fénysugarat irányít a szem mélyére. Az ommatidia oldalain pigmentsejtek vannak bevonva, mélységükben fényérzékeny sejtképződmények találhatók. Az összetett szemek nemcsak a tárgyak alakját, hanem a színét is lehetővé teszik. Az ízeltlábúaknak jól fejlett tapintó- és szaglószervei is vannak.
Atlanti-óceáni patkórák (Limulus polyphemus), szerző: © Hans Hillewaert
Emésztőszervek a fejen található szájjal kezdődik, amelynek nyílásánál módosult végtagok vannak – szájszervek, amelyek segítik a táplálék kivonását, összezúzását és lenyelését. A szájszervek alakja és szerkezete a táplálkozás módjától és az állat táplálékának jellegétől függően változik. A végbélnyílásban végződő emésztőcsepp elülső, középső és hátsó részekre oszlik. Az elülső és hátsó részek az ektoderma invaginációjával jönnek létre, és belülről kitin borítja. A táplálék emésztése és asszimilációja elsősorban a bél endodermális eredetű középső szakaszában történik. Különféle kinövéseket képez (máj, pylorus stb.).), amelyek szekréciós funkciót töltenek be, és növelik az emésztőrendszer felszívódási felületét.
Légzőrendszer a legtöbb vízi ízeltlábúnak kopoltyúja van; a szárazföldön és egyes vízi ízeltlábúakban a légzőszervek a tüdő és a légcső. A tüdő vékony falú, kifelé nyíló zacskóknak tűnik, amelyek belsejében számos vékony levél található, amelyeken keresztül gázcsere történik. Légcső - elágazó csövek, amelyek kifelé nyílnak egy sor lyukkal - spirálok. Belül egy spirális kitinszál van, amely nem engedi, hogy leesjenek. A légcső terminális ágai nem tartalmaznak kitinos spirált, behatolnak az állat minden szervébe, és oxigént szállítanak a levegőből a szövetekbe. Egyes kis ízeltlábúakban a légzés ozmotikusan történik a bőrön keresztül.
Keringési rendszer ízeltlábúak megnyílnak, ami egy vegyes testüreghez kapcsolódik. Az állat hátoldalán elhelyezkedő pulzáló szívből (vagy egymás utáni kamrák sorozatából) erek indulnak el a test különböző részeire, de a szív felé fordított véráramlás nem az ereken, hanem a rések - a szervek közötti rések. A szívben lévő vér a testüregből szívódik ki a falán lévő lyukakon keresztül. Egyes ízeltlábúakban a keringési rendszer hiányzik, vagy csak a szív képviseli. Vér színű vagy színtelen. A légcsövet lélegző fajoknál főként a tápanyagoknak a belekből való eljuttatása korlátozza működését.
Vietnami százlábú (Scolopendra subspinipes)
kiválasztó szervek rákfélékben az állat fejrészében található módosított metanephridia képviseli őket. A rovarokban és százlábúakban a kiválasztó szervek sajátos képződmények - Malpighian tubulusok - a bél vékony vak folyamatai. Falain keresztül a felesleges vizet kiszűrik, és eltávolítják a testszövetek bomlástermékeit. A pókféléknek Malpighian tubulusai és megváltozott metanephridiái vannak. Számos ízeltlábú anyagcseréjében jelentős szerepet játszik a testüregben elhelyezkedő zsírtest. Nagy sejtek felhalmozódásával jön létre, amelyek plazmájában bőséges táplálkozás mellett zsírcseppek képződnek, amelyek tartalék energiaforrásként szolgálnak. Az állat élete során a húgysav lerakódások halmozódnak fel a zsírtest sejtjeiben, ami arra utal, hogy kiválasztó funkciót látnak el.
Nemi szervek. Az ízeltlábúak túlnyomó többsége kétlaki, csak néhány élősködő és ülő formája hermafrodita. Egyes fajoknál a generációk váltakozása figyelhető meg: számos partenogenetikus generációt szexuális vált fel. A partenogenetikus szaporodás során az állatok megtermékenyítetlen petékből fejlődnek ki. Sokan kifejezett szexuális dimorfizmust mutatnak. A nőstények nemi szerveit páros (néha összeolvadó) petefészkek, petevezetékek, párosítatlan hüvely és egy spermatartály képviseli, ahová a spermiumok a párzás során bejutnak. A hímek nemi szervei általában páros herékből, két hímivarvezetékből, a spermiumot hígító és aktiváló folyékony váladékot termelő prosztatamirigyből, valamint a nőstények spermiumának átvitelére szolgáló különféle eszközökből állnak. A megtermékenyítés a nőstény testében történik.
Fejlődés
Az ízeltlábúak fejlődése közvetlen úton vagy összetett átalakulásokon keresztül (metamorfózissal) megy végbe. Közvetlen fejlődéssel egy felnőtthez hasonló fiatal állat kerül ki a tojásból. A metamorfózissal járó fejlődés során az állat áthalad a lárva állapotán. A lárvák általában morfológiájukban és életmódjukban különböznek a felnőttekétől.
Nyírmoly (Biston betularia)
Eredet
Az Arthropoda törzs eredete nagyjából egyértelmű. Őseik primitív polimer annelidek voltak a soksejtűek (Polychaeta) osztályából. A testrészekre való felosztás (tagmák), a fej- és törzsvégtagok differenciálódási jellege és mértéke, valamint a lárvaállapotok jellemzői szerint az ízeltlábúak altípusai markánsan eltérnek egymástól.
Az annulákról az ízeltlábúakra való átmenetet a szerkezet komplikációja kísérte: egy meglehetősen vékony kutikula átalakulása merev külső vázzá, a bőr-izomzsák szétesése külön izmokká, vegyes testüreg (myxocoel) megjelenése. , a parapodiák ízületes végtagokká, a háti erek élesebben elszigetelt szívvé alakulása, az összetett szemek kialakulása, valamint a test homonóm tagolódásának fokozatos felváltása heteronómra a cefalizáció folyamatában, t. e. az elülső törzsrészek fejrészekké, végtagjaik szájszervekké történő átalakulása.
Az ízeltlábúak egy része megőrzi a gyűrűk eredeti vízi életmódját, megtartja a vízi légzés szerveit, t. e. külső bőrkopoltyúk. Az ízeltlábúak legprimitívebb formáit a Branchiata és a Trilobitomorpha altípusok képviselői között találjuk. Mindkét csoportnak számos kezdeti elsődleges jellemzője van, és mégis élesen különböznek egymástól. Ezek az eltérések mindenekelőtt a végtagok felépítésére vonatkoznak: a rákféléknél megtartották az ősi kétágúságot, míg a trilobitoknál specializálódtak és egyágúvá váltak. Másrészt a trilobitok lábai nem rendelkeznek morfológiai differenciáltsággal (mind a törzsön, mind a fejrészen azonos szerkezetűek). Ugyanakkor még sok primitív ráknál is elég egyértelműen kifejeződik a végtagok morfológiai és funkcionális specializálódása.
Minden ízeltlábúakra a következő főbb jellemzők jellemzőek:
egy. Az ízeltlábúak heteronóm szegmentációval rendelkeznek. A legtöbb annelid homonóm, egyenértékű szegmensei helyett az ízeltlábúak szegmensei eltérő szerkezettel rendelkeznek a test különböző részein. A hasonló szegmensek csoportjait a test speciális szakaszaira vagy tagmákra osztják. Leggyakrabban három tagmát különböztetnek meg: fej, mellkas és has. A címkén belüli szegmensek, valamint maguk a címkék összeolvadhatnak egymással.
Sáska (Empusa pennata)
Az ízeltlábúak testét alkotó szegmensek száma nagymértékben változik a különböző szisztematikus csoportokban. Ugyanakkor megfigyelhető a szegmensek számának csökkenésére és stabilizálására irányuló tendencia. A legállandóbb a fejszakasz szegmentális összetétele (nem mindig önálló tagma formájában izolálva), amely a fejlebenyből, vagyis akronból és az azt követő négy szegmensből áll. Az Acron homológ a soksejtűek prostomiumával, és függelékei, antennái vagy antennái az utóbbiak palpjainak felelnek meg. A mellkas és főleg a has ebből a szempontból változékonyabb. A test egy anális lebenyben végződik - egy telson, amely homológ az annelidek pygidiajával.
2. Az ízeltlábúak filogenetikailag a polichaeták parapódiáiból kifejlődött végtagjai ízületek segítségével mozgathatóan kapcsolódnak a testhez, és több szegmensből állnak. A végtagok több térdből álló kar, amely összetett mozgásokra képes, ellentétben a gyűrűk parapodiáival, amelyek egy síkban monoton lendítést végeznek. A különböző címkéken elhelyezkedő végtagok gyakran különböző funkciók ellátására specializálódtak - élelmiszerek rögzítésére és őrlésére, mozgásra, légzésre stb. P. A hasi végtagok sok ízeltlábúban eltűnnek.
3. Az ízeltlábúak testét kitinszerű kutikula borítja, amely a külső vázat alkotja, amelyben kemény lemezek - szkleritek és lágy ízületi membránok vannak. A test minden szegmensét általában 4 szklerit borítja: hátul van egy háti lemez - tergit, ventrálisan - egy hasi lemez vagy sternit, és a köztük lévő oldalakon - oldalsó lemezek. A kutikula kémiai összetétele összetett. Tartalmaz lipoidokat, fehérjéket és kitint, egy nitrogéntartalmú szerves elasztikus anyagot, amely vegyileg ellenálló. A kutikula megkeményedése annak köszönhető, hogy a kitint szénsavas mésszel impregnálják (rákféléknél és százlábúaknál), vagy cserzett fehérjékkel (pókfélék, rovarok) van bevonva.
Symphyla (Symphylan sp.)
Tekintettel arra, hogy az állat teste hajthatatlan külső vázzal van ellátva, az ízeltlábúak növekedését vedlés kíséri. A régi kutikula időnként lemarad a test mögött, és a bőr hámja egy új, nagyon puha kutikulát választ ki, ugyanakkor a régi kutikula felszakad, és az állat kimászik belőle, üres tokot hagyva. Ez alatt a rövid idő alatt, amíg az új kutikula puha, és nő a test mérete. A kutikula megkeményedése után, amely több órától több napig tart, az állat megtartja méretét a következő vedlésig.
Az ízeltlábúak testében nincs csillós hám – ezt részben az ízeltlábúak erős kutikulárissá válása határozza meg, amelyben nemcsak a bőrszövet, hanem a bél, a nemi csatornák és más szervek egy része is kutikulával van bélelve, ami kizárja a csillók kialakulásának lehetősége.
4. Az ízeltlábúak izomzatát külön izomkötegek képviselik - olyan izmok, amelyek nem alkotnak folyamatos bőr-izomzsákot. Az izmok csíkos szerkezetűek.
5. Az ízeltlábúak emésztőrendszere három részből áll - az elülső, a középső és a hátsó bélből. Az elülső és a hátsó belek, mivel ektodermálisak, kutikuláris bélést viselnek. Az emésztőenzimeket kiválasztó mirigyek a bélrendszer különböző részeihez kapcsolódnak.
6. Az ízeltlábúak keringési rendszerét egy központi pulzáló szerv - a szív - megjelenése jellemzi, amely hiányzik az annelidekben. Ugyanakkor a keringési rendszer megnyílik: csak a fő erek - az aorta és az artériák - vannak, ahonnan a hemolimfa a testüregbe áramlik, és mossa a belső szerveket. Aztán ismét belép az erekbe és a szívbe.
A hemolimfa kettős természetű folyadék, részben a legtöbb annelid keringési rendszerét kitöltő valódi vérnek, részben a cölomikus folyadéknak felel meg. A hemolimfa funkciói alapvetően megfelelnek a vér funkcióinak.
Légykapó (Scutigera sp.)
7. Az ízeltlábúak légzőszervei változatosak. Egyes esetekben a teljes végtagok vagy csak egy része vízlégzési szervekké - kopoltyúkká - alakul. A földi formák légzőszervei - a tüdő - szintén módosult végtagokat képviselnek. És végül a magasabb ízeltlábúakban egy speciális légcsőrendszer szolgálja a légzést.
nyolc. Az idegrendszer úgy épül fel, mint az annelidek, és egy páros agyból, a garat körüli kötőszövetekből és a hasi idegszálból áll. Az agy többnyire három részből áll - protocerebrum, deutocerebrum és tritocerebrum. Gyakran előfordul, hogy a hasi ideglánc ganglionjai koncentrálódnak, és összeolvadásuk miatt nagy ganglionok képződnek.
9. Az ízeltlábúak kiválasztó rendszerét a módosított coelomoduktok - coxalis mirigyek vagy speciális szervek képviselik, amelyek az ízeltlábúak törzsén belül keletkeztek, nevezetesen a malpighi erek.
10. Az ízeltlábúaknak csak ivaros szaporodásuk van, és általában külön nemük van. Gyakran egyértelmű külső szexuális dimorfizmus van.
Az ízeltlábúak törzsének (Arthropoda) rendszertana:
- Alfaj/alosztály: Chelicerata Boudreaux, 1978 = Cheliceraceae
- Osztály: Arachnida Cuvier, 1812 = Arachnids
- Osztály: Gigantostraca = Racoscorpions, vagy óriás pajzsok
- Osztály: Merostomata Dana, 1852 = Merostomata
- Osztály: Pycnogonida Latreille, 1810 = Tengeri pókok, többkarú
Irodalom:
egy. Állattan tanfolyam. B. A. Kuznyecov, A. 3. Csernov, L. H. Katonova. Moszkva, 1989
2. A. Dogel. gerinctelen állattan. 7. kiadás, átdolgozva és bővítve. Moszkva "Líceum", 1981
