节肢动物
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节肢动物
狼蛛
节肢动物(Millipede)
arthropod
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︰
1. 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。
2. 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对步足和一对後纺器,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;生殖孔在後。体长0.25公釐到33公分。
3. 甲壳亚门(Crustacea):多数性;鳃呼吸;外骨骼坚固;有触角、大腭。
4. 有螯亚门(Chelicerata):前体部无触角,但有钳状的螯肢和触肢(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;後体部有一长刺。(2)蛛形纲(Arachnida):前体部与後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;後体部通常无附肢。以书
肺(lung book)、气管(或两者都有)呼吸,开口在後体部。生殖孔在後体部第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。
与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。
节肢动物身体分区︰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(後体部)。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(鸟、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、後翅有鬃或叶相连。有的昆虫的一对翅不用于飞行,如双翅目的後翅退化为平衡棒,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後部,甲壳类在胸部後端,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、节腹蛛和某些蟎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对步足的跗节和後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%。比较常见的有各种虾、蟹等水生的节肢动物,也有蜘蛛、