節肢動物門

節肢動物門

節肢動物門是動物界最大的一門,通稱節肢動物,包括人們熟知的蝴蝶蜘蛛蜈蚣以及已絕滅的三葉蟲等。全世界約有120萬現存種,占整個現動物種數的80%。節肢動物生活環境極其廣泛,無論是海水淡水土壤、空中都有它們的蹤跡。有些種類還寄生在其他動物的體內或體外。

節肢動物門兩側對稱,異律分節,身體以及足分節,可分為3部,或頭部與胸部癒合為頭胸部,或胸部與腹部癒合為軀幹部,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。神經系統為鏈狀神經系統,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100萬餘種,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%。

基本介紹

  • 中文學名:節肢動物門
  • 拉丁學名:Arthropoda
  • 別稱節肢動物
  • :動物界
  • 節肢動物門
  • 亞門:三葉蟲亞門、螯肢亞門、甲殼亞門、六足亞門、多足亞門
  • :約110~120萬現存種
  • 分布區域:世界各地
簡介,形態特徵,生長環境,分布範圍,生長繁殖,分類系統,三葉蟲亞門,螯肢亞門,甲殼亞門,六足亞門,多足亞門,主要價值,科學價值,食用價值,主要特徵,

簡介

節肢動物(Arthropoda)是身體分節、附肢也分節的動物,是動物界中種類最多、數量最大、分布最廣的一類,常見的、蜘蛛、蠍子、水蚤、蝦、蟹、蜈蚣、蝗 蟲、蝴蝶等都屬於節肢動物。已知的節肢動物約有100多萬種,占動物總數的80%以上。種內的個體數量也很大,例如一群白蟻可有幾萬到幾十萬頭, 遷飛的蝗群以百萬頭計數,海洋中的一些浮游甲殼類多到不可計數。另外, 它們的分布也極廣,海水、淡水、地面、土壤以及動、植物體內、外都是它 們生存的場所。特別是昆蟲還侵入空中生活,這在無脊椎動物中是僅有的一類。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,這也是節肢動物高度進化的標誌之一。身體兩側對稱。由1列體節構成,異律分節,可分為頭、胸、腹3部 ,或頭部與胸部癒合為頭胸部,或胸部與腹部癒合為軀幹部,每一體節上有一對分節的附肢。附肢有雙枝型和單枝型兩類。節肢動物的重要特徵是體外覆蓋著幾丁質的外骨骼,又稱表皮或角質層。在相鄰體節之間的關節膜上,角質層非常薄,易於屈折活動。附肢的關節也可活動。節肢動物在生長過程中要定期蛻皮。前後兩次蛻皮之間的階段叫做齡期。循環系統為開管式。水生種類的呼吸器官為鰓或書鰓,陸生的為氣管書肺或兩者兼有。原始的節肢動物靠體表交換氣體。神經系統為集中型鏈狀神經系統。有觸覺、味覺、嗅覺、聽覺、平衡和視覺等感覺器官。眼有單眼複眼兩種。複眼由個眼組成,能感知外界物體的運動和形狀,能適應光線強弱和辨別顏色。多數雌雄異體。陸生種類常行體內受精,而水生種類有很多為體外受精。一般是卵生,也有卵胎生;此外,還有孤雌生殖幼體生殖多胚生殖等形式。生活環境極其廣泛。

形態特徵

節肢動物身體兩側對稱。由一列體節構成,異律分節,可分為頭、胸、腹三部分,或頭部與胸部癒合為頭胸部,或胸部與腹部癒合為軀幹部。例如:昆蟲綱蝗蟲)動物身體分頭、胸、腹三部分;甲殼亞門(蝦)動物身體分頭胸、腹二部分;蛛形綱(蜘蛛)動物身體分頭胸部、腹部;多足亞門(蜈蚣)動物身體分頭部、軀幹部。身體的分部在生理機能上也出現了分工:頭部:感覺和取食中心;胸部:運動和支持中心;腹部:營養和繁殖中心。
節肢動物門的主要特徵
發達堅厚的外骨骼,有蛻皮現象
異律分節、身體分部,附肢分節
強勁有力的橫紋肌
呼吸器官多樣,包括鰓、書鰓、氣管、書肺
混合體腔、開管式循環
消化系統一般分為前腸、中腸和後腸
排泄器官多樣,包括觸角腺(綠腺)、小顎腺、基節腺和馬氏管等
鏈狀神經系統,感官發達
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
多為卵生,也有卵胎生;直接發育,間接發育有變態發育

生長環境

海水、淡水、地面、土壤以及動、植物體內、外都是它們生存的場所。
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。

分布範圍

世界各地。

生長繁殖

多數節肢動物雌雄異體,且往往雌雄異形。陸生種類常行體內受精,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。
節肢動物門節肢動物門
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。個別附肢變化為交配器官。陸生種類常行體內受精,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內可產數百萬個後代,相反,某些大型冷水蝦蟹類4歲或更多年才成熟,隔一年產卵1次。
節肢動物門節肢動物門

分類系統

三葉蟲亞門

螯肢亞門

甲殼亞門

六足亞門

多足亞門

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。·是一種味道鮮美、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。

主要特徵

分節現象 metamerism
環節動物身體由許多形態相似的體節(metamere)構成,稱為分節現象。這是無脊椎動物在進化過程中的一個重要標誌。體節與體節間以體內的隔膜(septum)相分隔,體表相應地形成節間溝,為體節的分界。同時許多內部器官如循環、排泄、神經等也表現出按體節重複排列的現象,這對促進動物體的新陳代謝,增強對環境的適應能力,有著重大意義。環節動物中原始種類的體節界限不明顯。環節動物除體前端2節及末一體節外,其餘各體節,形態上基本相同,稱此為同律分節(homonomous metamerism)。分節不僅增強運動機能,也是生理分工的開始。如體節再進一步分化,各體節的形態結構發生明顯差別,身體不同部分的體節完成不同功能,內臟各器官也集中於一定體節中,這就從同律分節發展成異律分節(heteronomous metamerism),致使動物體向更高級發展,逐漸分化出頭、胸、腹各部分有了可能。因此分節現象是動物發展的基礎,在系統演化中有著重要意義。分節現象的起源可能由低等蠕蟲的假分節(pseudometamerism)逐漸演變形成。它們的消化、生殖等內臟器官成對按體節重複排列,當動物體作左右蠕動時,於各器官之間的體壁處產生了褶縫,以後在前後褶縫間分化出肌肉群,於是形成了體節。
次生體腔(真體腔、裂體腔)secondarycoelom
環節動物的體壁和消化管之間有一廣闊空腔,即次生體腔或稱真體腔(true coelom)。早期胚胎髮育時期的中胚層細胞形成左右兩團中胚帶繼續發育,中胚帶內裂開成腔,逐漸發育擴大,其內側中胚層附在內胚層外面,分化成肌層和髒體腔膜,與腸上皮構成腸壁;外側中胚層附在外胚層的內面,分化為肌層和壁體腔膜,與體表上皮構成體壁。次生體腔位於中胚層之間,為中胚層裂開形成,故又稱裂體腔(schizocoel)。因此,次生體腔為中胚層所覆蓋,並具有體腔上皮(peritoneum)或稱體腔膜。次生體腔的出現,是動物結構上一個重要發展。消化管壁有了肌肉層,增強了蠕動,提高了消化機能。同時消化管與體壁為次生體腔隔開,這就促進了循環、排泄等器官的發生,使動物體的結構進一步複雜,各種機能更趨完善。環節動物的次生體腔由體腔上皮依各體節間形成雙層的隔膜,分體腔為許多小室,各室彼此有孔相通。次生體腔內充滿體腔液在體腔內流動,不僅能輔助物質的運輸,也與體節的伸縮有密切關係。
剛毛與疣足 seta&parapodium
剛毛(seta)與疣足(parapodium)是環節動物的運動器官。大多數環節動物都具有剛毛,海產種類一般有疣足。上皮內陷形成剛毛囊(setalsac),囊底部一個大的形成細胞(formative cell)分泌幾個質物質,形成剛毛。由於肌肉的牽引,剛毛髮生伸縮,致使動物可爬行運動。其次剛毛在生殖交配時有一定作用。每一體節所具有的剛毛數目、剛毛著生位置及排列方式等,因種類不同而異。有的種類每體節剛毛多,呈環狀排列,稱為環生;有的剛毛少,每體節只有4對,為對生;有的剛毛成束。從環節動物開始有了附肢形式的疣足,疣足是體壁凸出的扁平片狀突起雙層結構,體腔也伸入其中,一般每體節一對。典型的疣足分成背肢(notopodium)和腹肢(neuropodium),背肢的背側具一指狀的背須(dorsalcirrus),腹肢的腹側有一腹須(ventral cirrus),有觸覺功能。有些種類的背須特化成疣足鰓(parapodialgill)或鱗片等。背肢和腹肢內各有一起支撐作用的足刺(aciculum)。背肢有一束剛毛,腹肢有2束剛毛。剛毛有分節與不分節之分,形態各異。疣足划動可游泳,有運動功能。疣足內密布微血管網,可進行氣體交換。環節動物的剛毛和疣足的出現,增強了運動功能,使它們的運動更敏捷,更迅速。無疣足無剛毛的一些種類,依靠吸盤及體壁肌肉的收縮進行運動。
閉管式循環系統 closed vascular system
環節動物具有較完善的循環系統,結構複雜,由縱行血管和環行血管及其分枝血管組成。各血管以微血管網相連,血液始終在血管內流動,不流入組織間的空隙中,構成了閉管式循環系統。血液循環有一定方向,流速較恆定,提高了運輸營養物質及攜氧機能。環節動物的循環系統出現與次生體腔的發生有著密切的關係。次生體腔的發展,逐漸排斥了原體腔,使之不斷減小,最後只在心臟和血管的內腔留下遺蹟,即殘存的原體腔。一些環節動物的次生體腔被間質填充而縮小,血管已完全消失,形成了腔隙(lacuna),血液(實為血體腔液haemocoeloic fluid)在這些腔隙中循環,代替了血循環系統。環節動物的血液呈紅色,因血漿中含有血紅蛋白,血細胞無色。多毛類中極少數種類血細胞中含血紅蛋白。
後腎管型排泄系統 metanephric duct
比較原始的環節動物,其排泄器官仍為原腎管,只是由管細胞(solenocyte)與排泄管構成,與扁形動物的焰細胞不同。多數環節動物具有按體節排列的後腎(metanephridi-um),每體節一對或很多,後腎管來源於外胚層。典型的後腎管為一條迂迴盤曲的管子,一端開口於前一體節的體腔,稱腎口(nephrostome),具有帶纖毛的漏斗;另端開口於本體節的體表,為腎孔(nephridiopore)。這樣的腎管稱大腎管(meganephridium)。有些種類(寡毛類)的後腎管發生特化,成為小腎管(micronephridium),有的小腎管無腎口,腎孔開於體壁;也有的開口於消化管,稱消化腎管。後腎管除排泄體腔中的代謝產物外,因腎管上密布微血管,故也可排除血液中的代謝產物和多餘水分。有些環節動物(多毛類)由體腔上皮形成管子,稱體腔管(coelomoduct),多開口於體表。有排除代謝產物功能的稱排泄管,排除生殖細胞的稱生殖管。有些種類的後腎管與體腔管合併,形成混合腎(nephromixium),除排除代謝產物外,在生殖季節可排出生殖細胞。
索式神經系統(鏈狀神經系統)
環節動物的神經系統更為集中,體前端咽背側由1對咽上神經節(suprapharygeal ganglion)癒合成的腦,左右由一對圍咽神經(circumpharygeal connective)與一對癒合的咽下神經節(subpharygeal ganglion)相連。自此向後伸的腹神經索(ventral nerve cord)縱貫全身。腹神經索是由2條縱行的腹神經合併而成,在每體節內形成一神經節,整體形似索狀,故稱索式神經。腦可控制全身的運動和感覺,腹神經節發出神經至體壁和各器官,司反射作用。環節動物的神經系統進一步集中,致使動物反應迅速,動作協調。環節動物的感官發達(多毛類),有眼、項器(nuchal organ)、平衡囊(statocyst)、纖毛感覺器(ciliated sence organ)及觸覺細胞(tactile cell)等。有些種類(寡毛類及蛭類)感官則不發達。眼位於口前葉的背側,2對、3對或4對,有的構造簡單,有的發育良好。平衡囊位頭後體壁內,有管開口於體表(如沙蠋Arenicola)。項器位頭後,實為一對纖毛感覺窩,為化學感受器。纖毛感覺器位體節背側或疣足的背腹肢之間,又稱背器官或側器官。觸覺細胞,分布於體表。感官不發達種類有的無眼,體表有分散的感覺細胞、感覺乳突及感光細胞(photoreceptor cell)等。
擔輪幼蟲 trochophore
陸生和淡水生活的環節動物為直接發育,無幼蟲期。海產種類的個體發生中,經螺旋卵裂、囊胚,以內陷法形成原腸胚,最後發育成一擔輪幼蟲(trochophore)。幼蟲呈陀螺形,體中部具2圈纖毛環,位體側口前的一圈稱原擔輪(protroch),口後的一圈為後擔輪(metatroch),體末尚有端擔輪(telotroch)。口接短的食道,連膨大的胃,通入腸,肛門開口於體後端。消化管內具纖毛,只有腸來源於內胚層。擔輪幼蟲的前端頂部有一束纖毛,有感覺作用,其基部為神經細胞組成的感覺板(sensoryplate,又稱頂板apical plate)和眼點。擔輪幼蟲體不分節,具有一對有管細胞的原腎管,原體腔,神經與上皮相連。這些都表現出原始特點。擔輪幼蟲在海水中游泳,後沉入水底,口前纖毛環前的部分形成成體的口前葉,口後纖毛環以後的部分逐漸延長,中胚帶形成體節和成對的體腔囊。近體末端的體節最早形成,最後幼蟲的結構萎縮退化消失而發育成成蟲。

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