節肢動物

節肢動物

節肢動物,也稱“節足動物”。動物界中種類最多的一門。昆蟲是節肢動物中種類最多的一類動物。身體左右對稱,由多數結構與功能各不相同的體節構成,一般可分頭、胸、腹三部,但有些種類頭、胸兩部融合為頭胸部,有些種類胸部與腹部未分化。體表被有堅厚的幾丁質外骨胳。附肢分節。除自由生活的外,也有寄生的種類。包括甲殼綱(如蝦、蟹)、三葉蟲綱(如三葉蟲)、肢口綱(如鱟)、蛛形綱(如蜘蛛、蠍、蜱、蟎)、原氣管綱(如櫛蠶)、多足綱(如馬陸、蜈蚣)和昆蟲綱(如蝗、蝶、蚊、蠅)等。動物界中最大的類別,節肢動物門(Arthropoda)的動物統稱,包括一百多萬種無脊椎動物,幾乎占全部動物種數的84%。成員多樣。兩側對稱的無脊椎動物,體外復蓋著部分由幾丁質組成的表皮,能定期脫落,表皮是保護裝置,起外骨骼的作用,為肌肉提供附著面。肌序複雜,有的特化以操縱飛行和發聲。附肢的外骨骼具關節,因而稱節肢動物。有許多特殊的感覺器;體腔退化而代之以血腔;神經系由背面的腦和一對腹神經索組成。已記述879,000種以上,其中約86%是昆蟲。

基本信息

外形特徵

主要特徵

節肢動物節肢動物

(一)發達堅厚的外骨骼,有蛻皮現象;

(二)高效的呼吸器官――氣管(主要存在於昆蟲綱和多足綱);

(三)神經系統發達;

(四)異律分節和身體的分部;

(五)分節的附肢;

(六)感覺器官靈敏;

(七)體外有幾丁質和蛋白質的骨骼;

(八)混合體腔、開管式循環;

(九) 消化系統一般分為前腸、中腸和後腸;

(十)排泄器官多樣,包括觸角腺(綠腺)、小顎腺、基節腺和馬氏管等;

(十一)一般為雌雄異體,有性生殖;水生種類多為體外受精,陸生種類都為體內受精;

(十二)多為卵生,也有卵胎生;直接發育,間接發育有變態發育。

身體的分區

節肢動物節肢動物
節肢動物節肢動物

有的分頭和軀幹部;有的分頭、胸、腹三部;有的分頭胸部(前體部)和腹部(後體部)。有的體節在胚胎髮育時已合併。頭胸部共同復蓋的外骨骼叫做背甲(頭胸甲)。附肢的各部分排成一條直線的稱單肢型,分叉的稱雙肢型。附肢變異為用於游泳、步行、呼吸、生殖,或作為感覺器和口器;蜘蛛的紡器也是腹部附肢變成的。昆蟲的翅不像其他動物(鳥、蝙蝠、翼手龍、飛蛙、飛魚)的翅那樣由肢體變來。許多昆蟲的兩對翅能像一對翅那樣動作。有的類群各側的前、後翅有鬃或葉相連。有的昆蟲的一對翅不用於飛行,如雙翅目的後翅退化為平衡棒,它有許多控制飛行的感覺器。節肢動物絕大多數為雌雄異體。生殖孔的位置各類不同︰蜈蚣和昆蟲在靠近體的後部,甲殼類在胸部後端,馬陸、燭、綜合類在靠近頭部,蛛形類在身體中部附近。精子通常在精莢內傳給雌體。最簡單的情況,蛛形類如避日蛛、節腹蛛和某些蟎類的精莢是一個黏的精子團,雄體靠附肢(螯肢、觸肢或足)的幫助而傳送精莢。蠍、偽蠍、無鞭蠍、有鞭蠍、裂盾蛛和某些蟎類的精莢結構複雜、棒狀。交配時有婚舞,雄體將精莢固著在地上,並使雌體來到放置精莢的地方,精子得以進入雌生殖孔內。蜘蛛靠觸肢器傳送;節腹類的第3對步足的跗節和後跗節改變也起同樣的功能。也有的營孤雌生殖、卵胎生或多胚生殖(一個受精卵形成幾個胚胎)。大多數甲殼類和許多多足類的胚胎的體節數少於成體。相反,許多有螯類在胚胎髮育時形成許多節。有的類群直接發育,有的孵出時為幼蟲,不同類群的幼蟲也有不同。激素控制體色的變化、生長、蛻皮、變態和發育。有的具毒腺,用於捕食、消化。在某些膜翅類中,毒腺與產卵器或螫針相連;幼蟲的毒腺與刺或剛毛相連。有的腺體產生難聞的氣味。除單眼或複眼外,還有觸覺毛,或有嗅覺、味覺、聽覺和感受內部刺激的感官,還有感受濕度和溫度的。在昆蟲翅的附近有測定表皮張力的鐘形感受器。蜘蛛足的琴形器能感受網的震動,區別雄蛛在網上彈絲和獵物在網上掙扎之不同。節肢動物與多毛綱(Polychaeta)環節動物(annelid worm)有許多相似點,一般認為這兩類由一共同祖先演化而來。

節肢動物門(Arthropoda)種類繁多,從深海到高山均有分布,有的甚至出現了可以飛翔的翅,是無脊椎動物中唯一真正適應陸地生活的動物。目前已知的節肢動物超過120萬種,大約占動物界已知總數量的84%。比較常見的有各種蝦、蟹等水生的節肢動物,也有蜘蛛、蜈蚣、昆蟲等陸生的種類。馬陸和蜈蚣即為眾所周知的多足綱節肢類動物。

而且節肢動物是最先從水中登入的動物類群。

生長分布

墨西哥紅足膝捕鳥蛛墨西哥紅足膝捕鳥蛛

節肢動物(Arthropod)有節肢和外殼的無脊椎動物,它們的殼會隨著成長過程脫換。三個主要的種類是蜈蚣千足蟲、昆蟲類,蜘蛛,子類和甲殼類。這三種種類的祖先在寒武紀時期已經發展建全。

節肢動物(Arthropoda)是動物界最大的一門,品種亦最繁多,約占全部動物品種的百分之八十五.對環境的適應力特強,生存地方包括海水、淡水、高山、空氣、土壤,甚至是動物及植物的體內及體外。

節肢動物也叫節足動物。是一類身體由很多結構各不相同、機能也不一樣的環節組成的動物。通常可分為頭、胸、腹等3部分,但有些種類胸部和頭部合在一起,

也有些種類胸部和腹部沒有分化,還有些種類全身癒合,不分頭、胸、腹。節肢動物身體表面有由幾丁質生成的堅厚的外骨骼。一般每個體節上都有著一對分節的附肢,又叫節肢。節肢的運動極其靈活,主要用於爬行和游泳。節肢動物在動物界中的種類最多,占已知動物的85%,達100多萬種,而且每種的數目多得驚人。在節肢動物里,昆蟲占其總數的80%。甲蟲又占昆蟲的87%例如一個蜂群,總數可達5萬多個。節肢動物身體的分化,以及身體變化的多樣性,使它獲得了高度的適應性,幾乎在地球上任何空間都可以找到節肢動物。常見的有蜈蚣、蝦、蟹、蜘蛛以及各類昆蟲等。

節肢動物在陸地、海水和淡水中都很常見。海水中小型甲殼動物是浮遊動物的主要組成部分,為其他無脊椎動物、魚和鯨的食物。陸地上昆蟲占優勢,作為害蟲或給作物傳粉,都有重要經濟意義。蜘蛛、蜱蟎、蠍和其他蛛形類也生活在陸上。儘管發展了有效的殺蟲藥,昆蟲和蜱蟎仍在世界各地威脅人和動物的生活。傳播瘧疾、黃熱病、立克次體病、鼠疫、絲蟲病等,毀壞穀物、木材和食品。多足類生活在潮濕場所,經濟意義並不大。

蝦

節肢動物的堅硬外骨骼影響身體大小,只有水生種類能長得大一些,因為水能支持一部分體重。例如已滅絕的廣鰭類長1.8米,現存的甲殼類有的更大,巨螯蟹可達6.4公斤重,兩鉗展開相距3.8米。甲殼類外殼高度鈣化使體加重而有利於底棲生活。陸生種類不大︰最大的昆蟲和蜘蛛不超過100公克;最小的是某些寄生蜂和蟎類,長不到0.25毫米,結構雖複雜,重量卻小於一個大細胞的細胞核。深海蟹(Ethusina abyssicola)存在於超過4,000米的深處,而跳蟲(彈尾類)和跳蛛(蜘蛛類)見於埃佛勒斯峰6,700米以上的高處。彈尾類和甲蟎能在南極洲定居。許多節肢動物是體內、外的寄生蟲。

具體分類

椰子蟹椰子蟹

現生的節肢動物,除已滅絕的三葉動物亞門外,傳統上根據有無觸角而分成2個亞門。無觸角的叫有螯動物亞門,因第1對口後附肢是取食用的螯肢而得名,包括鱟、蠍、蜘蛛、蜱蟎等;有觸角的叫有顎動物亞門,其第1對口後附肢是大顎,包括昆蟲綱、甲殼動物,蜈蚣和馬陸等。但現在大多數動物學家認為有顎動物亞門

是人為的組合,所包括的類群之間並無親緣關係。因此,節肢動物門應該分成5個亞門:原始的原節肢亞門、已滅絕的三葉動物亞門、現存的螯肢動物亞門、甲殼動物亞門和單枝動物亞門。三葉動物亞門表現出最原始的特徵,均生活在海洋中。除觸角外,其餘各體節均有雙枝型附肢。螯肢動物亞門的肢口綱和蛛形綱頭部的附肢。書鰓和書肺為同源,說明兩綱比較接近。甲殼動物亞門過去作為一個綱即甲殼綱,因有大顎而被認為可能與多足綱、昆蟲綱同源,但甲殼動物具2對觸角且有其他各門所沒有的無節幼體期,應為單獨起源。單枝動物亞門與上述起源於海洋的亞門不同,似乎由陸地上演化而來,有觸角和大顎,附肢基本上為單枝型,因而得名。

節肢動物門的5亞門20綱如下:

原節肢亞門(protoarthropoda);

原氣管綱(Prototracheata);

三葉動物亞門(Subphylum Trilobitomorpha);

三葉蟲綱(Trilobita);

螯肢動物亞門(Subphylum Chelicerata);

肢口綱(Merostomata);

節肢動物節肢動物

蛛形綱(Arachnida);

海蛛綱(Pycnogonida);

甲殼動物亞門(Subphylurm Crustaceea);

頭蝦綱(Cephalocarida);

鰓足綱(Branchiopoda);

槳足綱(Remipedia);

介形綱(Ostracoda);

須蝦綱(Mystacocarida);

微蝦綱(Tantulocarida);

橈足綱(Copepoda);

鰓尾綱(Branchiura);

三葉蟲化石三葉蟲化石

蔓足綱(Cirripedia);

軟甲綱(Malacostraca);

單枝動物亞門(Subphylum Uniramia);

昆蟲綱(Insecta);

倍足綱(Diplopoda);

唇足綱(Chilopoda);

燭蛺綱(Pauropoda);

綜合綱(Symphyla)。

三葉蟲亞門

三葉蟲亞門(Trilobita),三葉蟲類(Trilobites),在約5.7億年前的古生代早期的海洋中占優勢,在2.8億年前的二疊紀滅絕;體卵圓形,背腹扁平,分頭、胸和尾節三部分;縱分為三葉。長3.5~75公分。

單肢亞門

單肢亞門結構單肢亞門結構

單肢亞門(Uniramia),頭部有觸角、大齶和小齶。胸部附肢單肢或雙肢。腹部有的與胸部不分,具附肢;或與胸部分開,附肢有或無。

(1)燭綱(Pauropoda):極小的多足類。兩對附肢變為口器,8~

11對步足。觸角4節(極少6節),末端分枝,並有多節的長鞭。體長最多為1.9毫米。

單肢亞門昆蟲綱 蝗蟲單肢亞門昆蟲綱 蝗蟲

(2)倍足綱(Diplopoda):體窄長的多足類,腹部各節由兩節合成,每節有兩對足和氣孔。頭有大齶;小齶癒合成齶唇;有時有單眼;觸角短,

錘形;胸部是4個單節,生殖孔在第3節。體長0.3~28公分。

(3)唇足綱(Chilopoda):體窄長的多足類,有許多明顯的腹節,各有一對足,第一腹節的附肢變為毒齶;生殖孔在末節。體長約0.5~26.5公分。

(4)綜合綱(Symphyla):小型多足類,有3對口器,12對步足和一對後紡器,生殖孔在第4軀幹節。體長最多為8毫米。

(5)彈尾綱(Collembola):昆蟲狀小節肢動物,分布廣。口器外齶式;觸角通常4節;眼簡單;3個胸節有足;腹部6節,有分叉的彈器;通常無氣管;無馬氏管(malpighian tubule)。體長最多5毫米。

(6)昆蟲綱(Insecta):三對附肢形成口器;頭由6節組成,有一對觸角,常有側眼和中眼;胸部3節,各有一對足,在第2、3節有的具翅;腹部由11節組成,成蟲無附肢;生殖孔在後。體長0.25毫米到33公分。

甲殼亞門

甲殼亞門(Crustacea),多數性;鰓呼吸;外骨骼堅固;有觸角、大齶。甲殼動物形態變異很大,最小的如猛水蚤類,體長不到1毫米。最大的巨螯蟹在兩螯伸展時寬度可達4米。體呈長筒形,體節分明,全體分頭、胸、腹3部。頭部由6個體節癒合而成。第1節無附肢,其餘每節有1對附肢(口前2對觸角,口後1對大顎,2對小顎)。頭部與胸部體節常有癒合現象,合稱頭胸部。十足目、磷蝦目、糠蝦目、漣蟲目等的蝦類自頭部後緣生出一片背甲,稱為頭胸甲,包被整個或部分頭胸部;有的類群為雙瓣的介殼形(如介形綱、介甲目),包被整個體軀和附肢;有的為肉質外套,外表有殼板加固(如蔓足綱)許多甲殼動物頭部僅與第1或第1、2胸節癒合(如橈足綱、等足目、端足目等)。低等甲殼類胸部與腹部間分界不明顯,合稱為軀幹部(如鰓足綱)。高等甲殼類——軟甲綱身體分節數目基本固定,胸部為8節(每節一對附肢),腹部為6~7節,外加一個尾節,尾節不具附肢,其他各腹節共有6對附肢(葉蝦亞綱例外,腹部8節、另有尾叉1對)。除軟甲綱外,其他各類腹部均無附肢,但末節有1對尾叉。軀幹肢數目變化極大,最少者2對(介形綱),最多者60多對(背甲目——鱟蟲)。

有螯亞門

海蜘蛛圖片海蜘蛛圖片

有螯亞門(Chelicerata),前體部無觸角,但有狀的螯肢和觸肢(或稱腳須); 胸部有單肢型步足;腹部如有附肢,則高度特化。

(1)肢口綱(Merostomata):大型海產種類,有書鰓(gill book); 前體部完全被背甲復蓋;後體部有一長刺。

(2)蛛形綱(Arachnida):前體部與後體部以一窄的腹柄相連,或兩部癒合。前體部有螯肢、觸肢和四對步足;後體部通常無附肢。以書肺(lung book)、氣管(或兩者都有)呼吸,開口在後體部。生殖孔在後體部第2節的腹面。體長0.25毫米到18公分。

(3)海蜘蛛綱(Pycnogonida〔Pantopoda〕):海產;頭部有管狀吻和三對附肢;胸部非常窄,由4節組成,各有一對足;腹部小瘤狀;無呼吸器及體節排泄器。體長0.2~6公分.

其他

節肢動物親緣關係未定的有爪類(onychophores)、緩步類(tardigrades)和五口類(pentastomids)。

節肢動物軀體較硬,長有外骨骼,具有分節的身體和有關節的步足。

它們靠數條步足行走。蜘蛛和蠍子也屬此門。

系統組成

循環系統

血液循環為開管式,心臟位於背部,驅出血液到主要動脈,然後到浸泡組織和器官的血腔內。血液經圍心腔

從成對的心孔流回心臟。血液流入時心孔張開,心臟收縮壓血入動脈時心孔關閉。具混合體腔和開管式循環系統。

消化系統

前腸和後腸較長,均由外胚層發育而來,內部襯有幾丁質。中腸來源於內胚層。前腸主要攝食、研磨和貯藏食物,根據食物和取食方式的不同,前腸各部分有不同的演變。中腸是產生酶以及消化、吸收的場所,有的種類酶進入前腸而在前腸即開始消化食物,有的則到體外,先行體外消化。中腸因常有盲囊突出物或大的消化腺以增大表面面積。後腸吸收水分,形成糞便。

呼吸系統

水生種類的呼吸器官為鰓或書鰓,陸生的為氣管或書肺或兩者兼有。這些呼吸器官都是體壁的衍生物。具氣管的節肢動物,其氣管的分支可終於組織細胞,因而無需血液傳送氣體。節肢動物各綱的氣管結構不同,在向陸地生活適應過程中各有獨立的演化。簡單的節肢動物無氣管,靠體表交換氣體。

呼吸系統簡單(局限於身體某一部分),循環系統複雜如:蝦。

呼吸系統複雜(分 散在全身各部分),循環系統簡單,如:昆蟲。

用體表呼吸的小型節肢動物循環系統消失,如:水蚤。

神經系統

與環節動物相似,為集中型鏈狀神經系統。頭部、胸部和腹部末端的神經節較發達。腦增大,這與它具有發達的感官和複雜的行為有關聯。腦分前腦、中腦和後腦三部分。前腦發出神經到眼,調節光感受和運動,可能是複雜行為的起點。中腦發出觸角神經(在甲殼動物為第 1觸角)。螯肢動物亞門(蠍、蜘蛛、蟎)無觸角,中腦相應地消失。後腦發出神經到下唇、消化道、螯肢(螯肢動物亞門)和第二觸角(甲殼動物亞門)。腦通過食道兩旁的圍食道神經與食道下神經節相連。節肢動物有調節發育和代謝的內分泌系統,如昆蟲的腦和腹神經索的各神經節內有神經分泌細胞,能分泌一種促激素。可激活其他內分泌腺(心側體、咽側體和前胸腺等)分泌激素,以控制蛻皮和變態。

感官系統

感官的類型和複雜程度超過任何其他無脊椎動物,有觸覺、味覺、嗅覺、聽覺、平衡和視覺等感覺器官。由於有發達的感覺和神經系,所以某些種類有巨大的傳遞信息的能力。觸覺靠觸角上或體上的剛毛、味覺靠唇上的剛毛和水生種類附肢或體表的剛毛以感受外界的刺激。平衡器能感知重力的變化。跗節器可能有嗅覺,琴形器可能有嗅覺或聽覺的功能。

價值

科學價值

節肢動物外骨骼可以形成化石。從距今約8~10億年前的伊迪卡拉動物群中即已發現了節肢動物化石,從早寒武世開始三葉蟲大量出現。許多節肢動物化石曾作為標準化石用於地層對比和指示沉積環境。

食用價值

三疣梭子蟹:肉多,脂膏肥滿,味鮮美,營養豐富。每百克蟹肉含蛋白質14克、脂肪2.6克。鮮食以蒸食為主,還可鹽漬加工“槍蟹”、蟹醬,蟹卵經漂洗曬乾即成為“蟹籽”,均是海味品中之上品。

鋸緣青蟹(青蟹、閘蟹):分布於東海和南海。產期多在9—11月。·是一種味道魚美、營養豐實的食用蟹。捕撈未懷卵和體質瘦的天然蟹,經過短時間的人工飼養,促使雌蟹懷卵成熟,叫做膏蟹,雄蟹增肉,叫做肉蟹。最大特點是離水後容易死亡。食用蟹肉有清熱、散血、滋補、消腫的作用。將全蟹焙乾,研末,黃酒沖服,可治跌打損傷或腰扭傷。蟹殼含大量甲殼質,也是提取可溶性甲殼質的原料。不過蟹殼比蝦殼含鈣較多,提取時需要好好地脫Ca,消耗鹽酸量較蝦殼多。

中華絨螯蟹(地方名)河蟹、螃蟹、毛蟹、清水蟹:廣泛分布於中國南北沿海各地湖泊,以江蘇陽澄湖所產最著名。六十年代以後產量銳減,近年實行人工移苗放流,產量有所恢復。7~9月為生產旺季。肉味鮮美,營養豐富,每百克含蛋白質14克、脂肪5.9克,經濟價值很高。此蟹只可食活蟹,因死蟹體內的蛋白質分解後,會產生蟹毒鹼。

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