節肢動物門

節肢動物門

動物界中的物質類型
節肢動物門,Arthropoda,是動物界最大的一門,通稱節肢動物,包括人們熟知的蝦、蟹、蚊、蠅、蝴蝶、蜘蛛、蜈蚣以及已滅絕的三葉蟲等。全世界約有120萬現存種,占整個現有動物種數的80%。節肢動物生活環境極其廣泛,無論是海水、淡水、土壤、空中都有它們的蹤迹。有些種類還寄生在其他動物的體内或體外。節肢動物兩側對稱,異律分節,身體以及足分節,可分為頭、胸、腹3部,或頭部與胸部愈合為頭胸部,或胸部與腹部愈合為軀幹部,每一體節上有一對附肢。體外覆蓋幾丁質外骨骼,又稱表皮或角質層。附肢的關節可活動。生長過程中要定期蛻皮。循環系統為開管式。水生種類的呼吸器官為鰓或書鰓,陸生的為氣管或書肺或兼有。神經系統為鍊狀神經系統,有各種感覺器官。多雌雄異體,生殖方式多樣,一般卵生。生活環境極廣泛。全世界約有120萬餘種,可分5亞門:三葉蟲亞門Trilobitomorpha、螯肢亞門Chelicerata、甲殼亞門Crustacea、六足亞門Hexapoda、多足亞門Myriapoda,其中昆蟲綱Insecta就有100萬種,約占動物界總種數80%。
    拉丁學名:Arthropoda 界:動物界 門:節肢動物門 亞門:5亞門,如三葉動物亞門、螯肢動物亞門、 綱:19綱,如昆蟲綱 分布區域:世界各地 中文學名:節肢動物門

外部形狀

1、一般均為兩側對稱,身體是異律分節,即身體的若幹體節分别組成不同的部分,如分頭、胸、腹3部,或頭部與胸部愈合為頭胸部,或胸部與腹部愈合為軀幹部,也有頭、胸、腹3部分整個愈合在一起的。

2、體節可能消失,各部機能不同。如頭部司感覺和攝食,胸部司運動,腹部司代謝等。

3、除身體分節外,附肢也分節,附肢有雙枝型和單枝型兩類,各部分的附肢在結構和功能上有分化,分别用于攝食、禦敵、行走和遊泳。

4、水栖種類的頭部附肢甚至軀幹部的附肢有能從水中濾取食物的功能。附肢也能起攻擊、防衛或輔助交配的作用,有的可通過附肢表面交換空氣;有的附肢分化為很特異的結構,如蠍的栉狀闆和蜘蛛的紡器。有的附肢已經退化或消失。

結構特點

1、外骨骼和肌肉:節肢動物的重要特征是體外複蓋着幾丁質的外骨骼,又稱表皮或角質層。外骨骼分成不同的骨片,在相鄰體節之間的關節膜上,角質層非常薄,易于屈折活動。

2、每體節的角質層基本上分成4塊:1塊背闆、1塊腹闆和兩塊側闆。通常由于次生性的合并或分割而有不同的變化。附肢的管狀外骨骼在各分節之間也有關節膜相連,關節也可活動。

多數節肢動物體節間的關節膜折疊在前一個體節外骨骼後緣的下方。某些節肢動物有脊椎動物球窩式的關節。外骨骼有時向體内突出形成内突,作為肌肉的附着點;或内部組織骨化成遊離的骨片,供體内肌肉附着,外骨骼由其下方的一層上皮細胞(稱上皮或下皮)所分泌。

3、外骨骼可分3層:自内向外依次為:内表皮、外表皮和上表皮。内表皮緊接上皮,是外骨骼中最厚的一層,主要成分是蛋白質和幾丁質的複合體,無色而柔軟,具有延伸性和曲折性。

4、外表皮位于内表皮的外側較薄,在主要成分蛋白質和多糖幾丁質中沉澱有鈣鹽,或富含骨蛋白,是外骨骼中最堅硬的部分,一般在節間膜和其他膜質區,由于此層不發達,因而顯得柔韌。上表皮位于最外層,薄,通常含有蠟質。

5、有的節肢動物外骨骼薄且無含蠟的上表皮,使水和空氣可以透入。角質層一般有纖細的孔道,使角質層下方的腺體的分泌物可以通出。角質層不完全局限于體的外表面。

胚胎時期外胚層内陷部分的上皮亦能分泌角質層,因而象前腸、後腸、氣管、書肺以至生殖器的一部分,内面襯有角質層,蛻皮時也要脫去。上皮層向内分泌形成基膜,基膜是一層無定形的顆粒層。肌肉呈束狀,由肌纖維組成,兩端無肌腱,着生在外骨骼的内壁或内部突起上。

6、無生命的角質層不能象脊椎動物骨骼那樣生長,所以在生長過程中要定期蛻皮。蛻皮前,上皮與外骨骼分離,分泌形成一層新的上表皮。上皮再分泌幾丁質酶和蛋白酶,通過新的上表皮把舊皮中的内表皮腐蝕掉。

接着上皮層再分泌新的外表皮和内表皮。此時動物體外包着新舊兩層皮。舊皮沿着預定的某些線裂開,身體蛻出,前後兩次蛻皮之間的階段叫做齡期。甲殼動物一生中連續蛻皮多次,性成熟交配繁殖後還能再次蛻皮。

生長習性

一些昆蟲甚至組成社會生活,群體中的個體有嚴格的勞動分工。

生長繁殖

多數節肢動物雌雄異體,且往往雌雄異形。陸生種類常行體内受精,而水生種類有很多為體外受精。一般是卵生,也有卵胎生。卵裂的方式是表裂,有直接發育,也有間接發育。

間接發育的種類有一至數種不同的幼蟲期,有時這些幼蟲的生活習性與成蟲不同。也有些節肢動物能進行孤雌生殖,即沒有受精的卵就能發育為成蟲。此外,還有幼體生殖和多胚生殖等形式。節肢動物是沒有無性生殖的。

除蔓足類和寄生等足類等少數甲殼動物外,多數節肢動物雌雄異體。個别附肢變化為交配器官。陸生種類常行體内受精,而水生種類有很多為體外受精。生殖方式多樣,一般是卵生,也有卵胎生。

除兩性生殖外,還有孤雌生殖、幼體生殖和多胚生殖等形式。許多節肢動物生殖量大,卵黃較少,受精卵很快孵化成幼體。有的卵含卵黃多,有很好的卵殼保護或受母體保護、孵出時體型與成體相似。

世代間隔在某些昆蟲和小型甲殼動物不到3天,所以一對兩性生殖的雌體或一個孤雌生殖的雌體在幾周内可産數百萬個後代,相反,某些大型冷水蝦蟹類4歲或更多年才成熟,隔一年産卵1次。

栖息環境

海水、淡水、地面、土壤以及動、植物體内、外都是它們生存的場所。

主要特征

第一,異律分節的高度發展。

第二,體被幾丁質蛋白質複合體的外骨骼。

第三,附肢分節并有關節。

第四,橫紋肌發達,能迅速收縮。

第五,開管式血液循環。

第六,體壁内陷形成氣管作為呼吸器官。

第七,排洩系統由腸壁向外突起而形成。

第八,神經系統和感覺器官發達。

第九,絕大多數屬雌雄異體,體内受精。

分類系統

說明

對于節肢動物分類系統存在不同意見,對綱以上的高級分類階元,各學者的意見大相徑庭。根據體節的組合、附肢以及呼吸器官等暫将現存種類分為下列二亞門六綱:

原節肢動物亞門

原節肢動物亞門(Protarthropoda)體不分節,僅表面有環紋。附肢也不分節。隻有一綱

⑴有爪綱(Onychophora)也稱原氣管綱(Prototracheata),如栉蠶等。

真節肢動物亞門

真節肢動物亞門(Euarthropoda)體分節。附肢也分節。共5綱。

⑵肢口綱(Merostomata)體分頭腦部和腹部。頭腦部有6對附膠,即一對螫肢(chelicera)和5對步足;無觸角。腹肢7對。用鰓呼吸。如鲎等。

⑶蛛形綱(Arachnoida)體分頭胸部和腹部。頭胸部有6對附肢,即一對贅肢、一對腳須(觸肢)(PalP=PediPalP)和4對步足;也無觸角。腹肢幾乎完全退化。用書肺和氣管呼吸。如各種蜘蛛等。

⑷甲殼綱(Crustacea)體常分頭腦部和腹部。頭胸部有13對附肢,即5對頭肢和8對胸肢。5對頭肢包括2對觸角,一對大颚和2對小颚。8對胸肢中前幾對為颚足,其餘為步足。腹肢有或無。用鰓呼吸。如各種蝦和蟹等。

⑸多足綱(Myriapoda)體分頭部和軀幹部。頭部有3一4對附肢,即一對觸角、一對大颚,和1~2對小颚。軀幹部有多對步足,每一體節l一2對。用氣管呼吸。如蜈蚣等。

⑹昆蟲綱(Insecta)體分頭、胸、腹三部、頭部有4對附肢,包括一對觸角、一對大颚,一對小颚以及一對左右愈合成為一片的下唇、胸部有3對步足。腹部附肢幾乎完全退化。如各種蚊和蠅等。

有學者将節肢動物門分4個亞門:單枝動物亞門,下分19綱,如三葉蟲綱(以寒武紀、奧陶紀最盛)、甲殼綱、肢口綱(即腿口綱)、蛛形綱(化石不多)、原氣管綱、多足綱(化石不多)及昆蟲綱。尤以古生代的三葉蟲為最重要。

還有學者将節肢動物門進行如下分類:

原節肢亞門(protoarthropoda)

三葉形亞門(Trilobitomorpha)

三葉形綱(Trilobitoidea)

三葉蟲綱(Tirlobita)

螯肢亞門(Chelicerata)

蛛形綱(Arachnida)螯肢亞門最大的一綱

肢口綱(Merostomata)

堅角蛛亞門(Pycnogonida)

有颚亞門(Mandibulata)

甲殼綱(Crustacea)

昆蟲綱(Insecta)

多足綱(Myriapoda)

甲殼綱:代表動物,對蝦

5個頭節+8個胸節+腹部7個體節

除尾節外,每一體節都有1對分節的附肢,因執行的功能不同,形狀也就不同

頭胸部,觸角,颚片(形成咀嚼器),颚足(胸部前3對),足鰓,關節鰓,步足(胸部後5對)捕食,爬行,腹部6對,遊泳

龍蝦,螃蟹

蛛形綱

蜘蛛,肉食性,結網,食鳥蜘蛛

幾丁質外殼不如甲殼類堅硬

分為頭胸部和腹部,隻有單眼,無複眼

頭部附肢:2對,第1對為螯肢,其内或頭胸部的毒液由此導出,第2對與其它後面的附肢相似,但分為6節

胸部:4對,分為7節蜘蛛

腹部:無

呼吸用書肺,腹面體壁内陷形成的囊狀構造,血液呈綠色,在書肺進行氣體交換,雌雄異體,雌大雄小,蠍子、後腹部末端有一尾刺,毒物為神經性的,人受蜇,疼痛難忍,小孩甚至危及生命,但可入藥。

蜱螨類,寄生種類

多足綱:蜈蚣

頭、軀幹2部分

蜈蚣身體22節,每節附肢1對

昆蟲綱

動物界最大的綱

主要特征:

身體分為頭、胸、腹3部分,胸部3對足,多數種類有2對翅,由外骨骼産生,适應能力強

頭部,6個體節,成蟲愈合為一體。觸角、口器(攝食器官)由頭部附肢演變而來;3個單眼,1對複眼

胸部,3節,3對附肢,翅運動

腹部,12節,11個體節,1個尾節,末端幾個常退化或愈合。成蟲腹部附肢大多退化,僅留1對尾須和外生殖器,代謝,繁殖。

變态現象

不完全變态:卵→幼蟲(與成蟲相似)→成蟲如:蝗蟲

異蜈蚣

完全變态:卵→幼蟲→數次蛻皮,蛹→羽化,成蟲如:蝴蝶

無翅亞綱:纓尾目,衣魚,抽屜、衣箱内常見

有翅亞綱:

直翅目:蝗蟲,蝼蛄

半翅目:椿象,樹上常見,分泌一種揮發性油,很臭;臭蟲

同翅目:蚜蟲

脈翅目:中華草蛉

鱗翅目:各種蝶類、蛾類,家蠶

鞘翅目:金龜子,瓢蟲

膜翅目:蜜蜂,螞蟻

雙翅目:各種蚊類,各種蠅類

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,包括鲎、蠍、蜘蛛、蜱螨等;有觸角的叫有颚動物亞門,其第1對口後附肢是大颚,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颚動物亞門是人為的組合,所包括的類群之間并無親緣關系。

因此,節肢動物門應該分成4個亞門: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征,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,因有大颚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于海洋的亞門不同,似乎由陸地上演化而來,有觸角和大颚,附肢基本上為單枝型。

亞門19綱

三葉動物亞門(SubphylumTrilobitomorpha)

三葉蟲綱(Trilobita)

螯肢動物亞門(SubphylumChelicerata)

肢口綱(Merostomata)

蛛形綱(Arachnida)

海蛛綱(Pycnogonida)

甲殼動物亞門(SubphylumCrustacea)

頭蝦綱(Cephalocarida)

鰓足綱(Branchiopoda)

槳足綱(Remipedia)

介形綱(Ostracoda)

須蝦綱(Mystacocarida)節肢動物門-多足

微蝦綱(Tantulocarida)

桡足綱(Copepoda)

鰓尾綱(Branchiura)

蔓足綱(Cirripedia)

軟甲綱(Malacostraca)

單枝動物亞門(SubphylumUniramia)

昆蟲綱(Insecta)

倍足綱(Diplopoda)

唇足綱(Chilopoda)

燭蛱綱(少足綱)(Pauropoda)

綜合綱(Symphyla)

系統組成

循環系統

血液循環為開管式,心髒位于背部,驅出血液到主要動脈,然後到浸泡組織和器官的血腔内。血液經圍心腔從成對的心孔流回心髒。血液流入時心孔張開,心髒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,内部襯有幾丁質。中腸來源于内胚層。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。

中腸是産生酶以及消化、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,其氣管的分支可終于組織細胞,因而無需血液傳送氣體。節肢動物各綱的氣管結構不同,在向陸地生活适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(局限于身體某一部分),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,為集中型鍊狀神經系統。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、螨)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内分泌系統,如昆蟲的腦和腹神經索的各神經節内有神經分泌細胞,能分泌一種促激素。可激活其他内分泌腺(心側體、咽側體和前胸腺等)分泌激素,以控制蛻皮和變态。

變異蜈蚣

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。由于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。

主要價值

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标準化石用于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,蟹卵經漂洗曬幹即成為“蟹籽”,均是海味品中之上品。

鋸緣青蟹(青蟹、閘蟹):分布于東海和南海。産期多在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。将全蟹焙幹,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:廣泛分布于中國南北沿海各地湖泊,以江蘇陽澄湖所産最著名。六十年代以後産量銳減,近年實行人工移苗放流,産量有所恢複。7~9月為生産旺季。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。此蟹隻可食活蟹,因死蟹體内的蛋白質分解後,會産生蟹毒堿。

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