节肢动物

节肢动物
节肢动物
  节肢动物,也称“节足动物”,是动物的一种。由昆虫纲、甲壳纲、蛛形纲等外骨骼动物组成节肢动物门被称呼的分类单位。动物界中种类最多的一门。身体左右对称,由多数结构与功能各不相同的体节构成,一般可分头、胸、腹三部,但有些种类头、胸两部愈合为头胸部,有些种类胸部与腹部未分化。体表被有坚厚的几丁质外骨胳,附肢分节。除自由生活的外,也有寄生的种类。包括甲壳纲(如、蟹)、三叶虫纲(如三叶虫)、肢口纲(如鲎)、蛛形纲(如蜘蛛、蝎、蜱、螨)、原气管纲(如栉蚕)、多足纲(如马陆、蜈蚣)和昆虫纲(如蝗、蝶、蚊、蝇)等。

基本简介

  节肢动物(Millipede)
  动物界中最大的类别,节肢动物门(Arthropoda)的动物统称,包括一百多万种无脊椎动物,几乎占全部动物种数的84%。成员多样。两侧对称的无脊椎动物,体外覆盖著部分由几丁质组成的表皮,能定期脱落,表皮是保护装置,起外骨骼的作用,为肌肉提供附著面。肌序复杂,有的特化以操纵飞行和发声。附肢的外骨骼具关节,因而称节肢动物。有许多特殊的感觉器;体腔退化而代之以血腔;神经系由背面的脑和一对腹神经索组成。已记述879,000种以上,其中约86%是昆虫。据估计,总数有1,000万种以上,分成四个亚门。
节肢动物
节肢动物
  节肢动物(Arthropod)有节肢和外壳的无脊椎动物,它们的壳会随着成长过程脱换。三个主要的种类是蜈蚣、千足虫、昆虫类,蜘蛛,子类和甲壳类。这三种种类的祖先在寒武纪时期已经发展建全。
  节肢动物(Arthropod)是动物界最大的一门,品种亦最繁多,约占全部动物品种的百分之八十五.对环境的适应力特强,生存地方包括海水、淡水、高山、空气、土壤,甚至是动物及植物的体内及体外。
  节肢动物也叫节足动物。是一类身体由很多结构各不相同、机能也不一样的环节组成的动物。通常可分为头、胸、腹等3部分,但有些种类胸部和头部合在一起,也有些种类胸部和腹部没有分化,还有些种类全身愈合,不分头、胸、腹。节肢动物身体表面有由几丁质生成的坚厚的外骨骼。一般每个体节上都有着一对分节的附肢,又叫节肢。节肢的运动极其灵活,主要用于爬行和游泳。节肢动物在动物界中的种类最多,占已知动物的85%,达100多万种,而且每种的数目多得惊人。在节肢动物里,昆虫占其总数的80%。甲虫又占昆虫的87%例如一个蜂群,总数可达5万多个。节肢动物身体的分化,以及身体变化的多样性,使它获得了高度的适应性,几乎在地球上任何空间都可以找到节肢动物。常见的有蜈蚣、虾、蟹、蜘蛛以及各类昆虫等。

外形特征

·主要特征

  (一)发达坚厚的外骨骼(二)高效的呼吸器官――气管(主要存在于昆虫纲和多足纲)
  (三)神经系统发达
节肢动物
节肢动物
  (四)异律分节和身体的分部
  (五)分节的附肢
  (六)感觉器官灵敏
  (七)体外有几丁质和蛋白质的骨骼

·身体的分区

  有的分头和躯干部;有的分头、胸、腹三部;有的分头胸部(前体部)和腹部(后体部)。有的体节在胚胎发育时已合并。头胸部共同覆盖的外骨骼叫做背甲(头胸甲)。附肢的各部分排成一条直线的称单肢型,分叉的称双肢型。附肢变异为用于游泳、步行、呼吸、生殖,或作为感觉器和口器;蜘蛛的纺器也是腹部附肢变成的。昆虫的翅不像其他动物(蝙蝠、翼手龙、飞蛙、飞鱼)的翅那样由肢体变来。许多昆虫的两对翅能像一对翅那样动作。有的类群各侧的前、后翅有鬃或叶相连。有的昆虫的一对翅不用于飞行,如双翅目的后翅退化为平衡棒,它有许多控制飞行的感觉器。节肢动物绝大多数为雌雄异体。生殖孔的位置各类不同︰蜈蚣和昆虫在靠近体的后部,甲壳类在胸部后端,马陆、烛、综合类在靠近头部,蛛形类在身体中部附近。精子通常在精荚内传给雌体。最简单的情况,蛛形类如避日蛛、节腹蛛和某些螨类的精荚是一个黏的精子团,雄体靠附肢(螯肢、触肢或足)的帮助而传送精荚。蝎、伪蝎、无鞭蝎、有鞭蝎、裂盾蛛和某些蟎类的精荚结构复杂、棒状。交配时有婚舞,雄体将精荚固著在地上,并使雌体来到放置精荚的地方,精子得以进入雌生殖孔内。蜘蛛靠触肢器传送;节腹类的第3对步足的跗节和后跗节改变也起同样的功能。也有的营孤雌生殖、卵胎生或多胚生殖(一个受精卵形成几个胚胎)。大多数甲壳类和许多多足类的胚胎的体节数少于成体。相反,许多有螯类在胚胎发育时形成许多节。有的类群直接发育,有的孵出时为幼虫,不同类群的幼虫也有不同。激素控制体色的变化、生长、蜕皮、变态和发育。有的具毒腺,用于捕食、消化。在某些膜翅类中,毒腺与产卵器或螫针相连;幼虫的毒腺与刺或刚毛相连。有的腺体产生难闻的气味。除单眼或复眼外,还有触觉毛,或有嗅觉、味觉、听觉和感受内部刺激的感官,还有感受湿度和温度的。在昆虫翅的附近有测定表皮张力的钟形感受器。蜘蛛足的琴形器能感受网的震动,区别雄蛛在网上弹丝和猎物在网上挣扎之不同。节肢动物与多毛纲(Polychaeta)环节动物(annelid worm)有许多相似点,一般认为这两类由一共同祖先演化而来。
  节肢动物门(Arthropoda)种类繁多,从深海到高山均有分布,有的甚至出现了可以飞翔的翅,是无脊椎动物中唯一真正适应陆地生活的动物。目前已知的节肢动物超过120万种,大约占动物界已知总数量的84%。比较常见的有各种、蟹等水生的节肢动物,也有蜘蛛、蜈蚣、昆虫等陆生的种类。马陆和蜈蚣即为众所周知的多足纲节肢类动物。

生长分布

  节肢动物在陆地、海水和淡水中都很常见。海水中小型甲壳动物是浮游动物的主要组成部分,为其他无脊椎动物、鱼和鲸的食物。陆地上昆虫占优势,作为害虫或给作物传粉,都有重要经济意义。蜘蛛、蜱蟎、蝎和其他蛛形类也生活在陆上。尽管发展了有效的杀虫药,昆虫和蜱蟎仍在世界各地威胁人和动物的生活。传播疟疾、黄热病、立克次体病、鼠疫、丝虫病等,毁坏谷物、木材和食品。多足类生活在潮湿场所,经济意义并不大。
  节肢动物的坚硬外骨骼影响身体大小,只有水生种类能长得大一些,因为水能支持一部分体重。例如已灭绝的广鳍类长1.8公尺,现存的甲壳类有的更大,巨螯蟹可达6.4公斤重,两钳展开相距3.8公尺。甲壳类外壳高度钙化使体加重而有利于底栖生活。陆生种类不大︰最大的昆虫和蜘蛛不超过100公克;最小的是某些寄生蜂和蟎类,长不到0.25公釐,结构虽复杂,重量却小于一个大细胞的细胞核。深海蟹(Ethusina abyssicola)存在于超过4,000公尺的深处,而跳虫(弹尾类)和跳蛛(蜘蛛类)见于埃佛勒斯峰6,700公尺以上的高处。弹尾类和甲蟎能在南极洲定居。许多节肢动物是体内、外的寄生虫

具体分类

  现生的节肢动物,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5个亚门:原始的原节肢亚门、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,因而得名。
  节肢动物门的5亚门20纲如下:
节肢动物
节肢动物
  原节肢亚门(protoarthropoda)
  原气管纲
  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(Subphylurm Crustaceea)
  头虾纲(Cephalocarida)
  鳃足纲(Branchiopoda)
  桨足纲(Remipedia)
  介形纲(Ostracoda)
  须虾纲(Mystacocarida)
节肢动物
节肢动物
  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)
  烛蛱纲(Pauropoda)
  综合纲(Symphyla)

·三叶虫亚门

  三叶虫亚门(Trilobita),三叶虫类(Trilobites),在约5.7亿年前的古生代早期的海洋中占优势,在2.8亿年前的二叠纪灭绝;体卵圆形,背腹扁平,分头、胸和尾节三部分;纵分为三叶。长3.5~75公分。

·单肢亚门

  单肢亚门(Uniramia),头部有触角、大腭和小腭。胸部附肢单肢或双肢。腹部有的与胸部不分,具附肢;或与胸部分开,附肢有或无。(1)烛纲(Pauropoda):极小的多足类。两对附肢变为口器,8~11对步足。触角4节(极少6节),末端分枝,并有多节的长鞭。体长最多为1.9公釐。(2)倍足纲(Diplopoda):体窄长的多足类,腹部各节由两节合成,每节有两对足和气孔。头有大腭;小腭愈合成腭唇;有时有单眼;触角短,锤形;胸部是4个单节,生殖孔在第3节。体长0.3~28公分。(3)唇足纲(Chilopoda):体窄长的多足类,有许多明显的腹节,各有一对足,第一腹节的附肢变为毒腭;生殖孔在末节。体长约0.5~26.5公分。(4)综合纲(Symphyla):小型多足类,有3对口器,12对步足和一对后纺器,生殖孔在第4躯干节。体长最多为8公釐。(5)弹尾纲(Collembola):昆虫状小节肢动物,分布广。口器外腭式;触角通常4节;眼简单;3个胸节有足;腹部6节,有分叉的弹器;通常无气管;无马氏管(malpighian tubule)。体长最多5公釐。(6)昆虫纲(Insecta):三对附肢形成口器;头由6节组成,有一对触角,常有侧眼和中眼;胸部3节,各有一对足,在第2、3节有的具翅;腹部由11节组成,成虫无附肢;生殖孔在后。体长0.25公釐到33公分。

·甲壳亚门

  甲壳亚门(Crustacea),多数性;鳃呼吸;外骨骼坚固;有触角、大腭。甲壳动物形态变异很大,最小的如猛水蚤类,体长不到1毫米。最大的巨螯蟹在两螯伸展时宽度可达4米。体呈长筒形,体节分明,全体分头、胸、腹3部。头部由6个体节愈合而成。第1节无附肢,其余每节有1对附肢(口前2对触角,口后1对大颚,2对小颚)。头部与胸部体节常有愈合现象,合称头胸部。十足目、磷虾目、糠虾目、涟虫目等的虾类自头部后缘生出一片背甲,称为头胸甲,包被整个或部分头胸部;有的类群为双瓣的介壳形(如介形纲、介甲目),包被整个体躯和附肢;有的为肉质外套,外表有壳板加固(如蔓足纲)许多甲壳动物头部仅与第1或第1、2胸节愈合(如桡足纲、等足目、端足目等)。低等甲壳类胸部与腹部间分界不明显,合称为躯干部(如鳃足纲)。高等甲壳类——软甲纲身体分节数目基本固定,胸部为8节(每节一对附肢),腹部为6~7节,外加一个尾节,尾节不具附肢,其他各腹节共有6对附肢(叶虾亚纲例外,腹部8节、另有尾叉1对)。除软甲纲外,其他各类腹部均无附肢,但末节有1对尾叉。躯干肢数目变化极大,最少者2对(介形纲),最多者60多对(背甲目——鲎虫)。

·有螯亚门

  有螯亚门(Chelicerata),前体部无触角,但有状的螯肢和触肢(或称脚须); 胸部有单肢型步足;腹部如有附肢,则高度特化。(1)肢口纲(Merostomata):大型海产种类,有书鳃(gill book); 前体部完全被背甲覆盖;后体部有一长刺。(2)蛛形纲(Arachnida):前体部与后体部以一窄的腹柄相连,或两部愈合。前体部有螯肢、触肢和四对步足;后体部通常无附肢。以书肺(lung book)、气管(或两者都有)呼吸,开口在后体部。生殖孔在后体部第2节的腹面。体长0.25公釐到18公分。(3)海蜘蛛纲(Pycnogonida〔Pantopoda〕):海产;头部有管状吻和三对附肢;胸部非常窄,由4节组成,各有一对足;腹部小瘤状;无呼吸器及体节排泄器。体长0.2~6公分.

·其他

节肢动物
节肢动物
  节肢动物亲缘关系未定的有爪类(onychophores)、缓步类(tardigrades)和五口类(pentastomids)。
  节肢动物躯体较硬,长有外骨骼,
  具有分节的身体和有关节的步足。
  它们靠数条步足行走。蜘蛛和蝎子也属此门。

最新相关报道

  节肢动物门起源与早期演化难题 被我科学家破解
  2011年02月25日   来源:科学时报
  2月24日出版的英国《自然》杂志以封面论文形式发表了西北大学早期生命研究所青年教师刘建妮等人在早期动物起源演化研究上的又一突破性成果:《中国发现具有“节肢”的早寒武世叶足动物》。科研人员通过从云南澄江化石库中发现的节肢动物始祖——“仙掌滇虫”(Diania cactiformis),首次揭示了原口动物亚界中最令学术界困惑的起源谜团,即节肢动物门的起源与早期演化难题。
  节肢动物门是现生动物中分异最大、属种数量最多的一个动物门,所拥有的物种数比地球上其余30多个动物门的物种数总和的4倍还要多。其主要包括昆虫类、蛛形类、甲壳类和已经绝灭了的三叶虫类。
  节肢动物门形态极其多样,但是其身体主要由头部、分节的躯干和分节的附肢3个基本单元构成。特别是探索和研究有关这个在地球生态系统中扮演着极其重要角色的门类起源问题,一直是众多进化生物学家最为关注的科学命题。当今全球生物学家和古生物学家已经取得共识,节肢动物门最初应该是由某一类无头、躯干不明显分节、附肢也不分节的被称作“叶足动物”的古老蠕虫进化而来的。然而,学者们仍不清楚的是,到底是哪一类叶足动物首先迈出了通向节肢动物演化坦途的第一步;这“第一步”到底是先形成了头部,还是先着手躯干分节,或者先从附肢分节起步。人们都在期待远古化石能给出明确答案。
  6年前,刘建妮和西北大学早期生命研究所所长舒德干等人发现了一种最先出现成对眼睛,因而开始头化,但其躯干和叶状附肢皆未分节的“神奇罗哩山虫”。相关文章作为2004年5月出版的《科学通报》(49卷10期)的封面论文发表。尽管这一重要发现可能代表了节肢动物与叶足动物之间的某种中间类型,但它只不过是一个旁支,也走进了演化的死胡同。于是,众多现代生物学家依据生命演化中常见的“先主体,后附件”的现象推测认为:叶足动物门向节肢动物门进化的顺序,很可能是“先躯干节化,后附肢节化”。
  然而,2月24日出版的《自然》刊发的这篇研究论文通过从云南澄江化石库中发现的一种叫做“仙掌滇虫”(因其外形酷似云南的仙人掌而得名)的叶足动物化石,颠覆了这一学说假设。因为该奇特叶足动物虽然没有明确的头,其躯干也没有明显分节,然而其附肢的骨化分节却与节肢动物几无差异。无疑,这种能在远古海底行走的动物“仙人掌”,应该代表着由古老叶足动物向节肢动物过渡的一种关键的珍稀缺失环节。也就是说,仙掌滇虫就是一种学界期待已久、曾经淹没在远古历史尘埃中的节肢动物始祖,它大约生存在距今5.2亿~5.3亿年前的寒武纪大爆发期。
  舒德干向《科学时报》记者介绍,这一发现之所以重要,就在于它提供了节肢动物始祖最初创新“节肢”的真实证据。节肢动物自从拥有了分节附肢,便如虎添翼,它们有的跑得更快了,有的跳得更高了,行动更灵巧了,有的甚至还学会将分节附肢改造成极为有效的捕食工具或性选择的得力帮手。从此,这类个头本来不是十分起眼的族群便在形形色色的生存斗争中获得了极大优势,一直受到自然选择的偏爱,“海陆空三军”全面蓬勃发展,终于成为地球上无处不在的真正王者。
  据悉,长期以来,以舒德干为学术带头人的研究团队一直试图揭示动物界中3个亚界各主要动物门类的起源和早期演化奥秘。过去10余年间,他们不仅在著名的早寒武世澄江动物群中首次发现了前寒武纪埃迪卡拉生物群特有的“文德动物”春光虫(相关文章发表于美国《科学》杂志),为基础动物亚界跨越寒武纪 /前寒武纪界限演化提供了可靠证据,更在《自然》和《科学》杂志上连续发表了10篇论文,发现了后口动物亚界全部“5+1类群”,揭示出该亚界完整的早期演化谱系。舒德干等人因“澄江动物群与寒武纪大爆发”研究荣获2003年度国家自然科学奖一等奖,这是该年度国家科技奖励唯一一个自然科学奖一等奖。