есть ли мозг у членистоногих
Тип членистоногие
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.
Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.
Общие особенности членистоногих
Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.
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.
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.
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
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
Урок Бесплатно Членистоногие
Введение
Их численность составляет около 90% от всех известных видов животных, населяющих нашу Землю.
Кроме того, это самый высокоорганизованный тип беспозвоночных животных, большинство представителей которого живут на суше, в почве и в воздухе.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Общая характеристика. Строение тела
Членистоногие унаследовали от кольчатых червей сегментированное билатерально-симметричное тело, которое делится на 2 или 3 отдела:
Отделы тела образованы различным (в пределах типа) числом слившихся сегментов.
В ее состав могут входить:
В состав кутикулы многих ракообразных входит карбонат кальция, делающий ее особенно твердой.
Кутикула формирует твердый наружный скелет (экзоскелет), отдельные части которого сочленяются более гибкими вставками.
Кутикула членистоногих практически непроницаема для воды, за счет чего эти животные прекрасно приспособились к жизни в воздушно-наземной среде.
Надо отметить, что твердая кутикула препятствует постоянному росту животных.
Поэтому в процессе развития членистоногие или их личинки линяют, полностью сбрасывая свои покровы и восстанавливая их заново на уже выросшем теле.
Членистоногие растут путем линьки, сбрасывая старую кутикулу и образуя новую.
Членистоногие получили свое название за наличие сложно устроенных членистых конечностей, которые могут выполнять следующие функции:
Разнообразная специализация конечностей у разных групп членистоногих привела к их к успеху в эволюционном отношении, позволяя приспосабливаться к различным местам обитания и типам питания.
Конечности приводятся в движение специализированными поперечно-полосатыми мышцами.
Крылья у насекомых не являются видоизмененными конечностями, как у птиц, а представляют собой специализированные выросты кутикулы.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Пауки и насекомые
К членистоногим относятся несколько классов, включая паукообразных, насекомых, ракообразных. У крабов, в отличие от человека и других типов животных, нервная система образовывается из двух отделов: мозг и грудная область. Ракушковые и веслоногие раки имеют узловые цепочки, которые пронизывают только органы пищеварения.
Центральная нервная система (ЦНС) у паукообразных имеет четкую структуру, сконцентрированную в один узел. За счет особенностей строения тела у скорпионов ганглии растянулись вдоль тела. Максимальное их количество размещено в грудном отделе и в брюшине. Если рассмотреть ЦНС у сольпуг, только один узел находится в брюшной области. У клещей отсутствуют четкие границы между мозгом и центральным отделом.
Головной мозг у насекомых представлен в виде трех отделов. Они выполняют разные функции. Наиболее развитым считается мозг у пчел, муравьев, термитов. За работу ротовых конечностей отвечает подглоточная ганглия.
Части брюшной цепочки:
У взрослых особей насчитается до 8 узлов. Насекомые отличаются от других классов наличием симпатических нервов, отвечающих за выработку нейрогормонов.
Черви и раки
Кольчатые черви имеют схожую с раками ЦНС. Она состоит из головного парного мозга, коннективов окологлоточного типа, стволов с узлами во всех сегментов. Подобная примитивная нервная система развита у жаброногих. Отличительная черта — наличие двух брюшных стволов, отставленных друг от друга.
Сложнее строение ЦНС у раков. Если кратко, нервная система у ракообразных изменялась в двух направлениях:
Речной рак состоит из 18 частей, кроме ГМ. Мозг иннервирует антенны и антеннулы. Это привело к формированию подглоточного узла. Он состоит из ганглиев, которые отвечают 6 парам ротовых и ногочелюстных конечностей, 5 грудным и 6 брюшным узлам.
Строение крабов
У крабов хорошо развит головной мозг. В систему входит и грудная масса, образованная путем слияния нервных брюшных узлов. Аналогичное строение наблюдается у веслоногих и ракушковых раков. особенность системы — компактность. Ганглии пронизаны каналом органов ЖКТ. Мозг имеет сложную структуру:
Если у членистоногих ГМ типа протоцеребрум, к органам зрения направляются соответствующие нервы. Отдельный узел формируют ганглиозные скопления нейронов. Для раков характерен иннервирующий кишечник.
В отличие от крабов, нервная система у раков включает в себя непарный симпатический нерв и церебральный отдел.
Еще одна отличительная черта системы у раков — наличие специальных клеток, выделяющих гормоны нейросекреты. Им свойственно поступать в гемолимфу, оказывая прямое влияние на отдельные органы, процесс обмена веществ, линьку, метаморфоз (процесс преобразования строения клеток). Нейросекреторные органеллы размещены в разных частях тела.
Важная роль отведена клеткам, которые образуют узлы по ходу зрительного нерва. Выделяемый секрет поступает по отросткам в синусовую железу, а затем в гемолимфу.
В отличие от членистоногих, НС у человека состоит из центральной и периферической систем. За счет функциональной совокупности разных структур обеспечивается взаимосвязанная регуляция деятельности внутренних органов и систем. Нервная система связывает в одно целое двигательную, чувствительную и регуляторную активность.
Гипнотерапевт Ракитский считает, с помощью гипноза можно настроить процессы саморегуляции. У членистоногих разные формы организации узлов не сказываются их на поведении. Сложный инстинкт наблюдается у общественных насекомых и ракообразных с брюшной цепочкой, состоящей из разных сегментов.
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:
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:
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
У большинства членистоногих очень развиты глаза. Они бывают двух типов: простые (состоят из одной линзы) и фасеточные (собраны из множества небольших глазков, количество которых может измеряться тысячами). Элементы сложных глаз называются омматидиями. Каждый из них видит только одну точку пространства, в результате чего в мозг попадает сложное мозаичное изображение. Кроме того, органы зрения насекомых дают сразу прямой «кадр», а не перевёрнутый, как у людей.
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.
Слух представителей этого типа живых организмов также хорошо развит. Они воспринимают колебания звуковых волн при помощи специальных нательных волосков, усиков-антенн и особых органов, напоминающих отверстие на коже с несколькими натянутыми «струнами». Обычно их слуховой аппарат настроен на восприятие отдельных частот (чаще всего коротких). Между собой членистоногие общаются при помощи ультразвуковых сигналов.
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
Недавние исследование показали, что в поведении членистоногих прослеживаются многие особенности, ранее приписывающиеся исключительно позвоночным. Особенно это выражается в социальном поведении, таком как брачные игры и забота о детёнышах. Наряду с инстинктами, у них прослеживаются и более сложные формы ответа на раздражитель. Насекомые способны вырабатывать условные рефлексы и индивидуальные навыки. Например, пчёлы могут «учить» друг друга находить наиболее подходящие для опыления растения.
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:
В соответствии с гипотезой, по которой членистоногие произошли от разных предков, их делят на три отдельных типа:
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 общая характеристика
Членистоногие – одна из наиболее многочисленных групп царства животных.
Представители данного типа широко представлены по всему земному шару.
В данной статье кратко представлена информация о происхождении членистоногих, рассказано о строении по рисунку, дано описание, характеристика и основные признаки.
Тип членистоногие общая характеристика
Многообразие данных животных обусловлено их существованием — обитают они как в воде, так и на суше. Отдельные виды обитают в земной коре, термальных источниках, зонах повышенных температур.
Ряд организмов ведет паразитический образ жизни, существуя в покровах синантропных животных или внутри них. Для типа Членистоногих (Arthropoda) свойственно метамерное строение.
Признаки членистоногих
Общая характеристика включает головной, грудной, брюшной отделы и несколько пар ходильных ног. Голова и грудь у ракообразных представлены монолитной головогрудью, у других форм грудь и брюшко формируют туловище.
Головной отдел состоит из трех – четырех сегментов, плотно соединенных друг с другом. Конечности расположены на груди, прикрепляясь между сегментами, исключая первую пару ходильных ног. Количество сегментов брюшного отдела варьирует.
Конечности членистые, состоят из одной или двух ветвей. У ракообразных на них расположены жаберные крышки. Одноветвистые ноги, основа которых ряд следующих друг за другом члеников (сегментов цилиндрической формы), типичны для насекомых, паукообразных.
Тело раков несет конечности из двух ветвей. Участок прикрепления – протоподит, разделен на коксу и основу. Ветви, занимающие боковое положение, носят название экзоподиты, срединное – эндоподиты.
Происхождение членистоногих
Все членистоногие в своем развитии проходят стадию сегментации, которая накладывает отпечаток на взрослые формы. Это позволяет указать в качестве их предков кольчатых червей.
Развитие головного отдела у современных представителей – длинный эволюционный процесс.
Изначально конечности, расположенные на голове, не отличались от ходильных ног. Затем голова превратилась в зону, ответственную за рецепторную функцию, несущую органы зрения.
Ряд приспособлений (например, хелицеры и педипальпы пауков) необходимы артроподам для захвата пищи.
Строение членистоногих
Опорную функцию выполняет экзоскелет, покрытый снаружи хитиноподобным веществом, формирующим кутикулу. Последняя способна к выделению секрета, защищающего кожу от механических повреждений.
Данная группа животных содержит мышечные волокна, ориентированные продольно, заходящие в конечности.
Под поверхностным слоем расположен эктодермальный мешок, выстилающий полость тела. Его основа базальная мембрана. Внутри залегают органы, гемофильная жидкость. Мезотелия у членистоногих нет.
Виды членистоногих
Согласно классификации выделяют следующие классы:
Нервная система членистоногих
Основное звено представлено надглоточным ганглием (подобие мозга), локализованном в головном конце. Вдоль всего тела проходят прямые – нервные тяжи, соединенные поперечными перетяжками.
Так осуществляется иннервация каждого сегмента тела. В составе данного узла выделяют передний, ответственный за иннервацию глаз, и два латеральных участка, участвующих в процессе пищеварения.
Кровеносная система
Разобщена (в отличие от позвоночных животных с замкнутым типом кровообращения), есть сердце, для которого характерны латеральные отверстия и трубчатая структура.
В качестве крови выступает гемолимфа.
Пищеварительная система
Сегменты членистоногих приспособлены для выполнения определенных функций. Передний сегмент ответствен за процесс пищеварения, здесь расположено специальной отверстие — ротовой аппарат.
В состав входят слюнные железы, печень, пищеварительная трубка. В ней выделяют переднюю, среднюю, заднюю кишку. Секреторные процессы осуществляются в среднем ее участке.
Особенность нервной системы пищеварительного отдела – наличие соматогастрической иннервации. Также в составе нервов пищеварительного тракта находится подглоточный узел. Последний объединяется с надглоточным и образует кольцо на передней поверхности брюшного отдела.
Размножение
Данные представители раздельнополы, исключение некоторые раки. Наземные представители склонны к наружному оплодотворению, среди водных представителей встречается и внутреннее. Размножаются половым путем.
После попадания спермы особь сохраняет ее в специальном органе (семяприемник), затем применяет для слияния. К половым органам относятся половые отверстия. Передача спермы у разным форм отличается. В качестве приспособлений выступают сперматофоры, педипальпы, видоизмененные ножки.
Выделительная система
Выделительные протоки или специальные органы – мальпигиевы и коксальные сосуды.
На каудальном (концевом) конце расположено анальное отверстие.
Органы чувств
Включают наружные и внутренние рецепторы.
К первым относятся:
Во второй группе достаточно исследованы лишь проприорецепторы (позволяют распознавать положение участков тела в пространстве).
Дыхательная система
Дыхание осуществляется в зависимости от среды обитания: жабры для водных обитателей, легкие для сухопутных форм.
Газообмен возможен посредством диффузии.
Интересные факты о членистоногих
Рецепторы могут локализоваться на ножках (кузнечики), первом брюшном членике (цикады), на заднем участке грудного отдела в эпителиальном покрове (моль).
Уши в передних ногaх кузнечикa
Последние могут не генерировать звуки самостоятельно. Однако особые органы слуха позволяют им распознавать сигналы от летучих мышей. Это позволяет насекомым спастись от хищника.
Заключение
Членистоногие (Arthropoda) – один из наиболее развитых типов беспозвоночных животных, с высоким уровнем организации нервной и кровеносной систем.