Что такое членистые конечности
Членистоногие
Arthropoda Siebold и Stannius, 1848
Основная особенность представителей данной группы животных организмов — наличие хитинового наружного скелета.
Членистоногие распространены практически всесветно и всюду играют заметную роль. Насекомые, наряду с млекопитающими и птицами, — доминирующая группа наземных животных. Насчитывается не менее 1,5 млн. видов насекомых, возможно, значительно больше. Предположительно их от 3—10 до 30 миллионов. Паукообразные и многоножки, хоть и не достигли такого разнообразия, как насекомые, также очень широко распространены. Наконец, ракообразные населяют практически все широты и глубины Мирового океана. В некоторых регионах мелкие ракообразные — господствующая группа зоопланктона.
Содержание
Основные особенности строения и биологии
Тело членистоногих сегментировано и разделено на голову, грудь и брюшко. Полностью или частично покрыто хитином. Растут только во время линьки. Конечности членистые; выполняют функции передвижения, дыхания, защиты, захвата и пр. Голова и грудь у некоторых сливается в головогрудь. Пищеварительная система дифференцирована. Ротовой аппарат образован видоизменёнными конечностями. Дыхание жаберное (у ракообразных), лёгочное или трахейное (у паукообразных и насекомых). Кровеносная система незамкнута. Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки. Многие членистоногие имеют хорошо развитые органы чувств. Органы выделения представлены метанефридиями и мальпигиевыми сосудами. В основном раздельнополы. Случаи гермафродитизма редки. Развитие протекает с полным или неполным превращением. При неполном метаморфозе у насекомых нет стадии куколки.
Роль членистоногих в природе очень значительна. Они населяют практически все среды обитания и влияют на них. Членистоногие служат пищей животным, опыляют растения, переносят инфекционные заболевания и наносят вред сельскохозяйственным культурам. Некоторые представители (пчела, тутовый шелкопряд) являются своеобразными домашними животными.
Классификация
Положение группы членистоногих в таксономической иерархии неоднозначно. С одной стороны, некоторыми авторами была предложена теория, согласно которой некоторые подтипы членистоногих не имеют общего предка с кольчатыми червями (Annelida). В частности, предполагалось, что подтип трахейные (Uniramia) ближе к онихофорам (Onychophora), чем к остальным членистоногим. Другими словами, предполагалась полифилия членистоногих. Однако большинство учёных не приняло эту точку зрения, и это также противоречит генетическим исследованиям.
Древнейший из известных членистоногих — сприггина (поздний протерозой) — имеет в строении тела немало общего с кольчатыми червями. С другой стороны, не исключается, что сприггина относилась к исчезнувшему типу, хотя и чрезвычайно близкому к членистоногим.
Классификация подтаксонов внутри группы членистоногих также неоднозначна. Пять основных подгрупп причисляют то к подтипам, то к классам. Кроме этих подгрупп имеется также некоторое число ископаемых, в большинстве своём из нижне-кембрийского периода, которые трудно отнести к какой-либо подгруппе либо по причине несхожести с известными группами, либо из-за неясности их родственных взаимоотношений.
Многоножек и насекомых часто объединяют в одну группу неполноусых. Некоторые последние исследования, однако, свидетельствуют, что многоножки не ближе к насекомым, чем к ракообразным.
Здесь приведено несколько наиболее известных классификаций, в которых указанные основные группы различным образом объединяются в подтипы (или типы) и надклассы.
Классификация I
Основана на гипотезе о полифилетическом происхождении членистоногих. В связи с этим, тип членистоногих здесь разбивается на три самостоятельных типа.
Классификация II
Основана на гипотезе о монофилетическом происхождении членистоногих. При этом тип членистоногих объединяется с онихофорами и тихоходками в группу Lobopoda.
Pancrustacea
До недавнего времени вышеприведённая система была более или менее общепризнанной. Сейчас она подвергается интенсивному пересмотру. Так, всё большее подтверждение получает концепция «Pancrustacea», основанная на том, что ракообразные и насекомые — более близкие родственники, чем многоножки и насекомые Pancrustacea (англ.) русск. [2] :
Что такое членистые конечности
Стенка венозного сосуда состоит из 3-х полноценных слоев и двух прослоек: адвентиция (наружный слой) сменяется эластичной мембраной, под ней расположена медиа (средний слой) и внутренняя мембрана, а последний внутренний слой венозной стенки образовывает интима. Адвентиция представляет собой каркас, состоящий из плотных волокон коллагена и небольшого числа продольных мышечных клеток, правда, с возрастом численность их постепенно увеличивается, особенно это проявляется на ногах.
Относительно крупные вены дополнительно окружены фасцией, выполняющей опорную функцию.
Венозная стенка состоит из двух структурных групп:
Теперь поговорим о поверхностных венах, расположенных в подкожной клетчатке. Они противостоят давлению, как гидродинамическому, так и гидростатическому, благодаря эластическому сопротивлению стенок. Поэтому они покрыты слоем гладкомышечных клеток, которые более развиты, нежели эти же клетки глубоких вен. Толщина стенок поверхностных сосудов выше у тех вен, чей мышечный слой ниже.
2. Венозная клапанная система. Еще одна особенность вен – наличие клапанов, обеспечивающих определенное направление тока крови (центростремительный, стремящийся к сердцу). Месторасположение и общее количество клапанов обуславливается функциональным значением вены – обеспечить нормальное продвижение кровеносного потока к сердцу, поэтому больше всего клапанов находится в нижнем отделе венозного русла, чуть ниже центрального устья притока. В каждой магистрали поверхностных вен среднее расстояние между парами клапанов не превышает 80-10 см. 2-3 клапанами обеспечены и вены-«переходники», с помощью которых обеспечивается перетекание крови из поверхностных сосудов в вены-«глубинки».
Обычно, клапаны венозных сосудов двустворчатые и размещение в определенной части сосуда отображает их функциональную нагрузку. Створки клапанов формирует соединительная ткань, а
3. Анатомия венозной системы нижних конечностей. Вены, расположенные в ногах человека также разделяются на подкожные, глубокие и коммуникативные (или перфоранты-соединяющие между собой глубокую и поверхностную систему).
I) Поверхностные вены
Данная группа сосудов расположена сразу под кожей и состоит из следующих вен нижних конечностей:
Эти венозные сосуды при развитии варикоза подвергаются наиболее сильной трансформации, поскольку не обладают защитными механизмами против патологического повышения давления в виде опорного каркаса в тканях, которые их окружают.
Большая подкожная вена (v. saphena magna), продолжающий краевую медиальную вену (v. marginalis medialis), по краю внутренней лодыжки плавно переходит на голень и поднимается вдоль среднего края берцовой кости. Здесь вена огибает мыщелок и позади коленного сустава передислоцируется на бедерную внутреннюю поверхность. По голени вена проходит очень близко от n. Saphenus, благодаря чему обеспечивается иннервация кожного покрова поверхности стопы и голени.
Малая подкожная вена (v. saphena parva). Теперь рассмотрим, как располагается в нашем теле малая поверхностная вена (v. saphena parva). Данный кровеносный сосуд продолжает краевую наружную вену стопы (v. marginalis lateralis) и проходит вверх позади лодыжки. Вначале вена протекает снаружи ахиллова (либо пяточного) сухожилия, а затем по его задней поверхности приближается к средней линии голени. Иногда в этом месте вена разветвляется, но чаще, продолжает быть одноствольной. На пути следования малой поверхностной вене постоянно сопутствует n.cutaneus surae medialis, который иннервирует кожу на заднемедиальной стороне голени. Где-то между средней третей частью и верхней третей частью голени, вена углубляется, проникая в толщу мышц и протекая между листками глубокой фасции.
Под подколенной ямкой этот кровеносный сосуд прободает фасцию и вливается в вену (25% случаев), а иногда она впадает в притоки глубокой бедренной вены или в нее саму (в ряде случаев она втекает в одно из ответвлений поверхностной большой вены). Вверху голени эта вена взаимодействует с большой подкожной веной, образуя множественные анастомозы. Существует еще и бедренно-подколенный венозный сосуд или вена Джиакомини (v. Femoropoplitea), крупнейший постоянный приток большой поверхностной вены. Он эпифасциально располагается у самого устья VSР и соединяет ее с большой поверхностной бедренной веной. В этом месте рефлюкс, направленный со стороны большого поверхностного венозного сосуда, становится причиной ее варикозного расширения. Если отток крови проходит в обратном порядке (допустим, в связи с недостаточностью клапанной системы малой подкожной вены), она варикозно трансформируется и вовлекает в этот процесс большую поверхностную вену.
II) Глубокая венозная система Глубинные (или глубокие) венозные стволы проходят в мышечных массивах ног, являясь носителями основной части кровотока. К ним относятся:
4. Система перфорантных (коммуникационных) вен Итак, пришла очередь рассмотреть детальнее систему перфорантных вен – тонкостенных сосудов, служащих своеобразными «мостиками» через которые кровь из поверхностных вен целенаправленными потоками попадает в вены-«глубинки». Диаметр коммуникативных вен очень варьируется, есть сосудики с сечением в доли миллиметра, есть венки, доходящие до 1,5-2 мм и достигающие 15 см в длину. Чаще всего они расположены по косой, а их система клапанов ориентирована так, чтобы кровь текла только в одном направлении. Есть также нейтральные (бесклапанные) перфоранты, которые находятся, как правило, на стопе. Данные вены могут быть прямыми и непрямыми. Прямых перфорантов гораздо меньше и они покрупнее, чем непрямые.
Прямые венки непосредственно соединяют «глубинку» и подкожную вену, как, например, вены Кокета, и находятся они в дистальных отделах ноги. Непрямые «переходники» вначале соединяют поверхностный сосуд с мышечной веной, а уже та тем или иным способом связана с глубинной веной. Таких венок на нижних конечностях много, порядка 100, все они очень мелкие и находятся в мышечных массивах. Вообще, «переходные» вены, прямые и непрямые, сообщаются обычно не с основным руслом поверхностной вены, а с небольшим ее притоком. Так, уже упомянутая вена Коккета, которая находится в нижней трети голени и при появлении варикоза или посттромбофлебита поражается наиболее часто, соединяет с «глубинками» заднее ответвление большой подкожной вены (т.н. вена Леонардо) Для человека наиболее значимы такие прямые перфоранты, как:
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.
Что такое членистые конечности
Тип Членистоногие — самая большая группа животных, населяющих нашу планету (более 1 млн. видов). Они встречаются повсеместно (в наземно-воздушной среде, во всех морях и океанах, в пресных водоёмах).
Основные ароморфозы:
1. Концентрация органов, которая выражается в слиянии сегментов тела.
2. Появление членистых конечностей.
3. Появление поперечно-полосатой мускулатуры, организованной в пучки.
4. Появление наружного хитинового покрова, как места для прикрепления мышц. 5. Прогрессивное развитие пищеварительной системы. 
Видео YouTube
Видео YouTube
Внешнее строение, покровы
Членистоногие — двусторонне-симметричные животные.
Они имеют сегментированное тело и членистые конечности (с чем и связано название «членистоногие»). Такие конечности ещё называют рычажного типа.
Наружный покров членистоногих пропитан особым органическим веществом — хитином. Он защищает тело и выполняет функцию наружного скелета (панциря): изнутри к нему прикрепляются мышцы.
Хитиновый покров слаборастяжим и мешает росту животного. Поэтому членистоногие время от времени линяют.
В теле большинства членистоногих можно различить три отдела:
Голова, на которой находятся основные органы чувств, необходимые для ориентировки в пространстве (глаза, усики), а также роговые органы.
Грудь, на которой расположены ноги, а у насекомых и крылья, выполняет функцию передвижения.
Третий (задний) отдел тела – брюшко — взял на себя функцию пищеварения и размножения.
У Клещей между отделами тела нет границ.
Insert Flash
Полость тела членистоногих смешанная: она образуется на ранних стадиях развития при слиянии первичной и вторичной полостей.
У членистоногих имеются пищеварительная, кровеносная, дыхательная, выделительная, нервная и половая системы органов.
Пищеварительная система у членистоногих состоит из переднего отдела (рот, глотка, пищевод, желудок), среднего и заднего отделов кишечника, заканчивающегосяанальным отверстием.
В средний отдел кишечника у Паукообразных и Насекомых впадают протоки печени или особых трубчатых придатков — мальпигиевых сосудов.
Органы выделительной системы членистоногих различны:
У речного рака (Класс Ракообразные) — это пара почек (зелёные железы), протоки которых открываются у основания усиков.
У паука крестовика (Класс Паукообразные) — почки и выделительные трубочки.
У майского жука (Класс Насекомые) — только выделительные трубочки (мальпигиевые сосуды).
У водных Членистоногих (Ракообразных) органами дыхания являются жабры.
У Пауков легочные мешки и трахи, сообщающихся с внешней средой через дыхательные отверстия.
У Насекомых органами дыхания являются тончайшие дыхательные трубочки — трахеи.
Кислород от органов дыхания ко всем органам доставляется кровеносной системой. Кровеносная система незамкнутая и состоит из лежащего на спинной стороне тела сердца и отходящих от него кровеносных сосудов. Сердце трубчатое, состоящее из нескольких камер.
Нервная система и органы чувств
Нервная система членистоногих сходна с нервной системой кольчатых червей — узлового типа (окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки).
Членистоногие ориентируются в пространстве с помощью хорошо развитых органов чувств.
Органами обоняния и осязания у членистоногих служат усики и многочисленные волоски на поверхности тела.
Глаза, как правило, сложные (фасеточные), образованные большим числом простых глазков.
Зрение членистоногих называют мозаичным: изображение предмета складывается из отдельных изображений, воспринимаемых простыми глазками.
У некоторых членистоногих хороший слух. Они воспринимают звуковые сигналы тонкими слуховыми волосками, расположенными на поверхности тела и конечностях.
Для членистоногих характерно сложное поведение, основаное на инстинктивных действиях.
Инстинкт — это сложная цепь наследственно закреплённых (врождённых) рефлексов – ответов на воздействия внешней среды.
Большинство членистоногих — раздельнополые животные.
Из отложенных самками оплодотворенных яиц развиваются личинки, которые растут, развиваются и превращаются во взрослых особей. Некоторые членистоногие, например, пауки, развиваются без стадии личинки.
Многие признаки членистоногих, например, членистость тела, брюшная нервная цепочка, наличие кровеносной системы, указывают на их родство с кольчатыми червями, происхождение от общих предков — примитивных древних малосегментных червей. Вместе с тем членистоногие значительно выше по организации, чем кольчатые черви. В процессе длительного исторического развития у них за счёт слияния члеников образовались отделы тела, развились членистые конечности, хитиновый покров, различные органы дыхания, произошло усложнение нервной системы и органов чувств.
Эти и другие признаки способствовали их процветанию на Земле. Первоначально Членистоногие были водными животными, которые дали начало всему разнообразию современных групп членистоногих: ракоообразных, паукообразных и насекомых.