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节肢动物门

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概述 

节肢动物门节肢动物门
节肢动物门,动物界最大的一门,节肢动物体躯有几丁质的外骨骼,由1列体节构成,每节有1对分节的附肢,以裂体腔法形成体腔,器官系统发达。全世界约有100万余种,估计还有约1/4的种类有待发现。

身体大小从体长不到0.1毫米的寄生蠕形螨到两螯左右展开时宽达 4米的巨螯蟹,这种蟹的头胸甲长可达45厘米。而水生的化石板足鲎类翼肢鲎体长几乎达3米。

节肢动物生活环境极其广泛,无论是海水、淡水、土壤、空中都有它们的踪迹,从海洋的最深处(甲壳动物和海蛛)到珠穆朗玛峰海拔6700米高处(蜘蛛),从北冰洋到南极洲(弹尾虫),有些种类还寄生在其他动物的体外或体内。

外部形状  

1、一般均为两侧对称,身体是异律分节,即身体的若干体节分别组成不同的部分,如分头、胸、腹3部,或头部与胸部愈合为头胸部,或胸部与腹部愈合为躯干部,也有头、胸、腹3部分整个愈合在一起的。

2、体节可能消失,各部机能不同。如头部司感觉和摄食,胸部司运动,腹部司代谢等。

3、除身体分节外,附肢也分节,附肢有双枝型和单枝型两类,各部分的附肢在结构和功能上有分化,分别用于摄食、御敌、行走和游泳。

4、水栖种类的头部附肢甚至躯干部的附肢有能从水中滤取食物的功能。附肢也能起攻击、防卫或辅助交配的作用,有的可通过附肢表面交换空气。有的附肢分化为很特异的结构,如蝎的栉状板和蜘蛛的纺器。有的附肢已经退化或消失。

结构特点  

节肢动物门节肢动物门

1、外骨骼和肌肉:节肢动物的重要特征是体外覆盖着几丁质的外骨骼,又称表皮或角质层。外骨骼分成不同的骨片,在相邻体节之间的关节膜上,角质层非常薄,易于屈折活动。

2、每体节的角质层基本上分成4块:1块背板、1 块腹板和两块侧板。通常由于次生性的合并或分割而有不同的变化。附肢的管状外骨骼在各分节之间也有关节膜相连,关节也可活动。多数节肢动物体节间的关节膜折叠在前一个体节外骨骼后缘的下方。某些节肢动物有脊椎动物球窝式的关节。外骨骼有时向体内突出形成内突,作为肌肉的附着点;或内部组织骨化成游离的骨片,供体内肌肉附着,外骨骼由其下方的一层上皮细胞(称上皮或下皮)所分泌。

3、外骨骼可分3层:自内向外依次为:内表皮、外表皮和上表皮。内表皮紧接上皮,是外骨骼中最厚的一层,主要成分是蛋白质和几丁质的复合体,无色而柔软,具有延伸性和曲折性。

4、外表皮位于内表皮的外侧较薄,在主要成分蛋白质和多糖几丁质中沉淀有钙盐,或富含骨蛋白,是外骨骼中最坚硬的部分,一般在节间膜和其他膜质区,由于此层不发达,因而显得柔韧。上表皮位于最外层,薄,通常含有蜡质。

5、有的节肢动物外骨骼薄且无含蜡的上表皮,使水和空气可以透入。角质层一般有纤细的孔道,使角质层下方的腺体的分泌物可以通出。角质层不完全局限于体的外表面。胚胎时期外胚层内陷部分的上皮亦能分泌角质层,因而象前肠、后肠、气管、书肺以至生殖器的一部分,内面衬有角质层,蜕皮时也要脱去。上皮层向内分泌形成基膜,基膜是一层无定形的颗粒层。肌肉呈束状,由肌纤维组成,两端无肌腱,着生在外骨骼的内壁或内部突起上。

6、无生命的角质层不能象脊椎动物骨骼那样生长,所以在生长过程中要定期蜕皮。蜕皮前,上皮与外骨骼分离,分泌形成一层新的上表皮。上皮再分泌几丁质酶和蛋白酶,通过新的上表皮把旧皮中的内表皮腐蚀掉。接着上皮层再分泌新的外表皮和内表皮。此时动物体外包着新旧两层皮。旧皮沿着预定的某些线裂开,身体蜕出,前后两次蜕皮之间的阶段叫做龄期。甲壳动物一生中连续蜕皮多次,性成熟交配繁殖后还能再次蜕皮。

系统组成

身体分布

昆虫纲(蝗虫):头、胸、腹三部分;
甲壳纲():头胸、腹二部分;
蛛形纲(蜘蛛):头胸部、腹部;
多足纲(蜈蚣):头部、躯干部。
  
1、身体的分部在生理机能上也出现了分工:
头部:感觉和取食中心
胸部:运动和支持中心
腹部:营养和繁殖中心
2、附肢分节,节肢动物的附肢也按节排列,与环节动物的附肢疣足相比,有了重大进步:疣足与节肢的比较:按节分布,数量多 体部分布数量少形态划一,形态多样与身体之间无关节附肢不分节 身体之间有关节附肢分节无肌肉附着,有大量肌肉附着。

3、具有发达的横纹肌:节肢动物的肌肉与体壁之间不形成连续的肌肉层,而是发展为分离的肌肉束。在节肢动物以前的动物肌肉都是平滑肌,从节肢动物开始形成横纹肌,获得高度发达的运动机能。
  
4 体被含有几丁质的外骨骼:体壁含有几丁质是节肢动物的重要特征之一。节肢动物的体壁具有一定的硬度,起着相当于骨骼的支撑作用,故称其为外骨骼。几丁质是含氮的多糖类化合物醋酸酰胺葡萄糖。几丁质以网格状结构包埋在蛋白质的基质中。几丁质的物理性质是柔软的,具有一定的弹性和韧性。几丁质与蛋白质一起组成节肢动物体壁的主要成分。体壁的坚硬程度不是由于几丁质的存在,而是由于蛋白质在酶作用下的鞣化和硬化。坚硬的外骨骼会限制身体的生长,因此具有蜕皮现象。

节肢动物门节肢动物门
循环系统

 血液循环为开管式,心脏位于背部,驱出血液到主要动脉,然后到浸泡组织和器官的血腔内。血液经围心腔从成对的心孔流回心脏。血液流入时心孔张开,心脏收缩压血入动脉时心孔关闭。具混合体腔和开管式循环系统。
混合体腔:节肢动物的体腔在发育早期也形成中胚层的体腔囊,但在继续发育的过程中,不扩展为广阔的真体腔,而是退化为生殖管腔、排泄管腔和围心腔。在以后的发育过程中,围心腔壁消失,使体壁和消化道之间的初生体腔与围心腔的次生体腔相混合,形成混合体腔。混合体腔内充满血液,混合体腔也称作血腔。开管式循环系统:血液经心脏——→动脉——→血腔——→心孔——→心脏。心脏能自主搏动,血流有一定方向。节肢动物循环系统的复杂程度与呼吸系统的复杂程度有关。

消化系统

前肠和后肠较长,均由外胚层发育而来,内部衬有几丁质。中肠来源于内胚层。前肠主要摄食、研磨和贮藏食物,根据食物和取食方式的不同,前肠各部分有不同的演变。中肠是产生酶以及消化、吸收的场所,有的种类酶进入前肠而在前肠即开始消化食物,有的则到体外,先行体外消化。中肠因常有盲囊突出物或大的消化腺以增大表面面积。后肠吸收水分,形成粪便。

呼吸系统

水生种类的呼吸器官或书鳃,陆生的为气管或书肺或两者兼有。这些呼吸器官都是体壁的衍生物。具气管的节肢动物,其气管的分支可终于组织细胞,因而无需血液传送气体。节肢动物各纲的气管结构不同,在向陆地生活适应过程中各有独立的演化。简单的节肢动物无气管,靠体表交换气体。 
呼吸系统简单(局限于身体某一部分),循环系统复杂如:虾。  
呼吸系统复杂(分 散在全身各部分),循环系统简单,如:昆虫。   
用体表呼吸的小型节肢动物循环系统消失,如:水蚤。

神经系统

 与环节动物相似,为集中型链状神经系统。头部、胸部和腹部末端的神经节较发达。脑增大,这与它具有发达的感官和复杂的行为有关联。脑分前脑、中脑和后脑三部分。前脑发出神经到眼,调节光感受和运动,可能是复杂行为的起点。中脑发出触角神经(在甲壳动物为第 1触角)。螯肢动物亚门(蝎、蜘蛛、螨)无触角,中脑相应地消失。后脑发出神经到下唇、消化道、螯肢(螯肢动物亚门)和第二触角(甲壳动物亚门)。脑通过食道两旁的围食道神经与食道下神经节相连。节肢动物有调节发育和代谢的内分泌系统,如昆虫的脑和腹神经索的各神经节内有神经分泌细胞,能分泌一种促激素。可激活其他内分泌腺(心侧体、咽侧体和前胸腺等)分泌激素,以控制蜕皮和变态。

变异蜈蚣变异蜈蚣

 感官系统
感官的类型和复杂程度超过任何其他无脊椎动物,有触觉、味觉、嗅觉、听觉、平衡和视觉等感觉器官。由于有发达的感觉和神经系,所以某些种类有巨大的传递信息的能力。眼有单眼和复眼两种。复眼由个眼组成,能感知外界物体的运动和形状,能适应光线强弱和辨别颜色。触觉靠触角上或体上的刚毛、味觉靠唇上的刚毛和水生种类附肢或体表的刚毛以感受外界的刺激。平衡器能感知重力的变化。跗节器可能有嗅觉,琴形器可能有嗅觉或听觉的功能。

生殖发育

除蔓足类和寄生等足类等少数甲壳动物外,多数节肢动物雌雄异体。个别附肢变化为交配器官。陆生种类常行体内受精,而水生种类有很多为体外受精。生殖方式多样,一般是卵生,也有卵胎生;除两性生殖外,还有孤雌生殖、幼体生殖和多胚生殖等形式。许多节肢动物生殖量大,卵黄较少,受精卵很快孵化成幼体。有的卵含卵黄多,有很好的卵壳保护或受母体保护、孵出时体型与成体相似。世代间隔在某些昆虫和小型甲壳动物不到 3天,所以一对两性生殖的雌体或一个孤雌生殖的雌体在几周内可产数百万个后代,相反,某些大型冷水虾蟹类4岁或更多年才成熟,隔一年产卵1次。

主要特征

第一,异律分节的高度发展。  
第二,体被几丁质蛋白质复合体的外骨骼。  
第三,附肢分节并有关节。 
第四,横纹肌发达,能迅速收缩。 
第五,开管式血液循环。  
第六,体壁内陷形成气管作为呼吸器官。
第七,排泄系统由肠壁向外突起而形成。      
第八,神经系统和感觉器官发达。       
第九,绝大多数属雌雄异体,体内受精。

重要纲类

甲壳纲:代表动物,对虾
5个头节+8个胸节+腹部7个体节
除尾节外,每一体节都有1对分节的附肢,因执行的功能不同,形状也就不同
头胸部,触角,颚片(形成咀嚼器),颚足(胸部前3对),足鳃,关节鳃,步足(胸部后5对)捕食,爬行,腹部6对,游泳
龙虾,螃蟹
蛛形纲
蜘蛛,肉食性,结网,食鸟蜘蛛
几丁质外壳不如甲壳类坚硬
分为头胸部和腹部,只有单眼,无复眼
头部附肢:2对,第1对为螯肢,其内或头胸部的毒液由此导出,第2对与其它后面的附肢相似,但分为6节
胸部:4对,分为7节

蜘蛛蜘蛛

腹部:无
呼吸用书肺,腹面体壁内陷形成的囊状构造,血液呈绿色,在书肺进行气体交换,雌雄异体,雌大雄小,蝎子、后腹部末端有一尾刺,毒物为神经性的,人受蜇,疼痛难忍,小孩甚至危及生命,但可入药。
蜱螨类,寄生种类

多足纲:蜈蚣
头、躯干2部分
蜈蚣身体22节,每节附肢1对
昆虫纲
动物界最大的纲
主要特征:
身体分为头、胸、腹3部分,胸部3对足,多数种类有2对翅,由外骨骼产生,适应能力强
头部,6个体节,成虫愈合为一体。触角、口器(摄食器官)由头部附肢演变而来;3个单眼,1对复眼
胸部,3节,3对附肢,翅 运动
腹部,12节,11个体节,1个尾节,末端几个常退化或愈合。成虫腹部附肢大多退化,仅留1对尾须和外生殖器,代谢,繁殖。
变态现象
不完全变态:卵 → 幼虫(与成虫相似)→ 成虫 如:蝗虫

异蜈蚣异蜈蚣

完全变态:卵 → 幼虫→ 数次蜕皮,蛹→羽化,成虫 如:蝴蝶

无翅亚纲:缨尾目,衣鱼,抽屉、衣箱内常见

有翅亚纲:
直翅目:蝗虫,蝼蛄
半翅目:椿象,树上常见,分泌一种挥发性油,很臭;臭虫
同翅目:蚜虫
脉翅目:中华草蛉

鳞翅目:各种蝶类、蛾类,家蚕
鞘翅目:金龟子,瓢虫
膜翅目:蜜蜂,蚂蚁
双翅目:各种蚊类,各种蝇类 

主要分类

节肢动物门节肢动物门

节肢动物,除已灭绝的三叶动物亚门外,传统上根据有无触角而分成 2个亚门。无触角的叫有螯动物亚门,因第 1对口后附肢是取食用的螯肢而得名,包括鲎、蝎、蜘蛛、蜱螨等;有触角的叫有颚动物亚门,其第 1对口后附肢是大颚,包括昆虫纲、甲壳动物,蜈蚣和马陆等。但现在大多数动物学家认为有颚动物亚门是人为的组合,所包括的类群之间并无亲缘关系。

因此,节肢动物门应该分成 4个亚门:已灭绝的三叶动物亚门、现存的螯肢动物亚门、甲壳动物亚门和单枝动物亚门。三叶动物亚门表现出最原始的特征,均生活在海洋中。除触角外,其余各体节均有双枝型附肢。螯肢动物亚门的肢口纲和蛛形纲头部的附肢。书鳃和书肺为同源,说明两纲比较接近。甲壳动物亚门过去作为一个纲即甲壳纲,因有大颚而被认为可能与多足纲、昆虫纲同源,但甲壳动物具 2对触角且有其他各门所没有的无节幼体期,应为单独起源。单枝动物亚门与上述起源于海洋的亚门不同,似乎由陆地上演化而来,有触角和大颚,附肢基本上为单枝型。

亚门19纲

 三叶动物亚门(Subphylum Trilobitomorpha)
三叶虫纲(Trilobita)
  
螯肢动物亚门(Subphylum Chelicerata)
肢口纲(Merostomata)
蛛形纲(Arachnida)
海蛛纲(Pycnogonida)
  
甲壳动物亚门(Subphylum Crustacea)
头虾纲(Cephalocarida)
鳃足纲(Branchiopoda)
桨足纲(Remipedia)
介形纲(Ostracoda)
须虾纲(Mystacocarida)

节肢动物门—多足节肢动物门—多足

微虾纲(Tantulocarida)
桡足纲(Copepoda)
鳃尾纲(Branchiura)
蔓足纲(Cirripedia)
软甲纲(Malacostraca)
  
单枝动物亚门(Subphylum Uniramia)
昆虫纲(Insecta)
倍足纲(Diplopoda)
唇足纲(Chilopoda)
烛纲(Pauropoda)
综合纲(Symphyla)

用途价值

对虾含有多种营养成分,每100g中含有22.6gPr、0.7g脂肪、0.2g碳水化合物、35mg Ca、150mg p、0.1mg Fe、360国际单位(IU)VitA,还含有B族Vit、Aa等.食用对虾可补充各种营养成分,对虾为高级宴席之美味“琵琶大虾”“油焖大虾”“椒盐大虾”“香鱼香虾段”等有名的对虾菜谱有数10种之多。 

医药作用

《本草纲目拾遗》中记载:“对虾,补肾兴阳治痰火、后半身不遂,筋骨疼痛”。 •民间:鲜虾浸酒炒食治阳痿;鲜虾肉与牡蛎一起捣烂治皮肤溃疡等症。对虾肉的Pr中,含有较多的原肌球蛋白和副肌球蛋白,食用后,对提高运动耐力很有意义。

食用价值

三疣梭子蟹:肉多,脂膏肥满,味鲜美,营养丰富。每百克蟹肉含蛋白质14克、脂肪2.6克。鲜食以蒸食为主,还可盐渍加工“枪蟹”、蟹酱,蟹卵经漂洗晒干即成为“蟹籽”,均是海味品中之上品。
锯缘青蟹(青蟹、闸蟹):分布于东海和南海。产期多在9—11月。 •是一种味道鱼美、营养丰实的食用蟹。捕捞未怀卵和体质瘦的天然蟹,经过短时间的人工饲养,促使雌蟹怀卵成熟,叫做膏蟹,雄蟹增肉,叫做肉蟹。最大特点是离水后容易死亡。食用蟹肉有清热、散血、滋补、消肿的作用。将全蟹焙干,研末,黄酒冲服,可治跌打损伤或腰扭伤。 蟹壳含大量甲壳质,也是提取可溶性甲壳质的原料。不过蟹壳比虾壳含钙较多,提取时需要好好地脱Ca,消耗盐酸量较虾壳多。 
中华绒螯蟹(地方名)河蟹、螃蟹、毛蟹、清水蟹:广泛分布于中国南北沿海各地湖泊,以江苏阳澄湖所产最著名。六十年代以后产量锐减,近年实行人工移苗放流,产量有所恢复。7~9月为生产旺季。 肉味鲜美,营养丰富,每百克含蛋白质14克、脂肪5.9克,经济价值很高。此蟹只可食活蟹,因死蟹体内的蛋白质分解后,会产生蟹毒碱。 [1]

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