какое сердце у членистоногих
Тип членистоногие
По-другому членистоногих называют артроподы (от др.-греч. ἄρθρον — сустав и πούς, род. п. ποδός — нога), что еще раз подчеркивает их важнейшие ароморфозы, о которых вы скоро узнаете.
Ароморфозы членистоногих
Органы движения членистоногих имеют более сложное строение, через суставы соединяясь с телом животного. Конечности подобны многоколенным рычагам, к которым крепятся мышцы, приводящие их в движение. Выполняют самые разные функции: копание, передвижение, собирание, плавание, служат органом защиты и нападения на жертву.
Поперечно-полосатая мышечная ткань впервые возникла у членистоногих. Мышечная ткань дифференцирована на отдельные пучки. Они состоят из длинных волокон, которые начинаются от одних члеников и крепятся к другим членикам тела, превращая их в подвижные рычаги.
Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.
Общие особенности членистоногих
Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.
Конечности могут видоизменяться, и в зависимости от выполняемой функции конечность получает разные названия: бегательная, прыгательная, копательная, плавательная, хватательная, собирательная и другие.
Остатки вторичной полости тела (целома) можно обнаружить в протоках половых железах (гонад) и выделительных органах. За счет крови, заполняющей большую часть тела, полость тела членистоногих (и моллюсков) также называют гемоцель.
У членистоногих кровеносная система незамкнутого (лакунарного) типа. Из сосудов кровь попадает в щелевые промежутки и омывает внутренние органы, доставляя клеткам питательные вещества. Сердце располагается на спинной стороне тела.
Органы выделения членистоногих представлены видоизмененными метанефридиями. У насекомых имеются мальпигиевы сосуды, позволяющие максимально экономить воду, всасывая ее прямо из мочи. У ракообразных выделительная система представлена зелеными железами, располагающимися на головном конце тела.
Обитание на суше в целом требует от членистоногих сильной экономии жидкости, что вызывает изменения продуктов выделения. Так у паукообразных легко растворимые мочевина и аммиак заменяются малорастворимым гуанином, у насекомых мочевина и аммиак заменяется мочевой кислотой.
Нервная система узлового типа. Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. От ганглиев (нервных узлов) отходят нервные волокна, иннервирующие близлежащие внутренние органы и ткани.
Подтип Трилобитовые
Этих животных мы с вами могли увидеть, если бы переместились на 540 млн. лет назад, в самое начало палеозоя (кембрийский период). В кембрии они впервые появились, и тогда же начался их расцвет. Вымерли эти удивительные животные к концу пермского периода.
Для этих животных характерна гомономная сегментация, отсутствие дифференциации конечностей.
Значение членистоногих
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Кровеносная система членистоногих – незамкнутая или замкнутая, сердце
Одной из важных систем органов является кровеносная система. Именно её наличие свидетельствует о более сложном строении организма. Кровообращение обеспечивает подачу кислорода ко всем внутренним органам, поэтому его слаженная работа так важна для любого живого существа. В данной статье мы расскажем о кровеносной системе членистоногих, об особенностях её строения и функциях.
Строение кровеносной системы членистоногих
Система кровообращения членистоногих значительно отличается от всех других живых организмов. Всё дело в том, что кровь, которая циркулирует по телу животного, имеет особый состав. Внутренние органы членистоногих омывает даже не кровь, а гемолимфа.
Состав гемолимфы также особенный, так как здесь нет привычных эритроцитов, насыщенных гемоглобином. Вместо них клетки гемолимфы содержат гемоцианин, который содержит большое количество солей меди, что придаёт жидкости голубой оттенок. Он также хорошо поставляет кислород к внутренним органам и другим клеткам организма.
Помимо гемоцианина в состав гемолимфы входит:
Какая кровеносная система у членистоногих показано ниже на рисунке. Она имеет незамкнутое строение, поэтому кровь в основном располагается между внутренними органами.
Рис. 2. Кровообращение членистоногих
Строение сосудов также своеобразно – представлены они в виде трубок с собственными стенками. Помимо сосудов гемолимфа перемещается по синусам или лакунам – это участки тела, которые сообщаются между собой.
У животных типа «Кольчатые черви» кровеносная система имела замкнутое строение. В природе кровеносная система зависит от строения и наличия органов дыхания. Более развитая система кровообращения у животных с жабрами и лёгкими.
Рис. 3. Типы кровеносных систем
Ещё одной особенностью членистоногих является наличие такого органа, как сердце. Представлено оно в виде спинного сосуда, от которого отходят артерии. Отсюда кровь поступает в полость тела.
Функции кровеносной системы у членистоногих
Функции кровообращения членистоногих разнообразны:
Что мы узнали?
Кровеносная система членистоногих не похожа на кровообращение других живых организмов и имеет незамкнутое строение. Особенно оно и тем, что присутствует такой орган, как сердце, который помогает циркулировать гемолимфе. Функции кровообращения разнообразны: это и обеспечение живых клеток кислородом, и защита от болезнетворных бактерий, и поставка питательных веществ.
Сердце насекомых
Сердце насекомых – пульсирующий непарный орган, обеспечивающий кровообращение.
Строение сердца насекомых, схема, вид сверху
1 – камеры сердца, 2 – аорта,
3 – крыловидные мышцы спинной диафрагмы
Строение сердца насекомых
Сердце представлено в виде длинного трубчатого органа, продольно располагающегося внутри брюшка и разделенного на камеры. На своем протяжении оно имеет несколько «вздутий» соответственно сегментам брюшка; каждое из них представляет собой отдельную камеру. [2]
Задний конец сердца замкнут, а передний открыт и продолжается в аорту. Сердце и аорта вместе образуют спинной сосуд, которым и представлена сосудистая часть кровеносной системы насекомых. Других сосудов у них обычно нет, хотя, например, у личинок Поденок от заднего конца сердца отходят три маленьких ветви, продолжающиеся в хвостовые нити. [2]
Обычно в первом брюшном сегменте, где сердце «заканчивается», нет отдельной камеры, но бывают исключения. Например, у Тараканов камеры есть и во всех брюшных члениках, и даже в задних сегментах груди. В отличие от них, у личинок Стрекоз камера в сердце всего одна. [2]
Каждая камера снабжена парой (реже – большим количеством) устьиц, или остий. Через них кровь засасывается в сердце из полости тела. Края остий имеют завороты, так называемые остиальные клапаны. [2]
Происхождение сердца – мезодермальное, орган образуется из клеток-кардиобластов. [2]
В стенке сердца насекомых, как и у более высокоразвитых животных, насчитывается три слоя. Самым главным, обеспечивающим работу органа, является мышечный слой. Снаружи него имеется оболочка из соединительной ткани, а изнутри орган выстлан интимой. Иногда его нижняя стенка срастается с волокнами дорсальной (спинной) мышечной диафрагмы, располагающейся ниже. [2] (фото)
Расположение сердца в теле насекомого
1 – сердце, 2 – спинная диафрагма, 3 – кишечный канал, 4 – брюшная диафрагма, 5 – нервная цепочка, 6 – жировое тело
Топография сердца насекомых
Сердце расположено вблизи от дорсальной стенки тела (тергитов брюшка). Оно зафиксировано возле нее или непосредственно (как у Aleurodes), или, чаще, при помощи коротких тяжей. [2]
Снизу сердце соприкасается с мышечной спинной диафрагмой, а в некоторых случаях, как говорилось выше, эта диафрагма начинается непосредственно от него и идет в обе стороны, затем врастая в наружный скелет. [2]
Спинная диафрагма отграничивает от внутренней полости тела отдельный «этаж» – верхнюю часть, которая называется перикардиальным пространством и включает в себя сердце и компоненты жирового тела. Это пространство изолировано не полностью, а частично, так как мышечные пучки спинной диафрагмы (их называют крыловидными мышцами) имеют треугольную форму, и между ними имеются промежутки. [2] (фото)
Направления кровотока в организма насекомого
1 –сердце, 2 – аорта, 3 – полость тела
Работа сердца
Как и у остальных живых организмов, мышечные клетки сердца насекомых обладают функцией автоматизма, то есть, способностью к самостоятельному сокращению, не зависящему от «воли» хозяина. [2] Однако такие самостоятельные сокращения слишком слабы и представлены только невыраженными перистальтическими волнами. Поэтому основной контроль над работой сердца осуществляет нервная система, которая через определенные промежутки времени подает к мышцам сигналы, вызывающие сокращение камер. [1] Момент сокращения называется систолой, расслабления – диастолой. [2]
Сердце переносит кровь в направлении сзади вперед. Такой кровоток возможен благодаря нескольким особенностям. [2]
Проходя из сердца через аорту, кровь изливается в полость головы, оттуда она следует назад внутрь тела, а затем переходит через промежутки между пучками спинной диафрагмы в перикардиальное пространство. Там она снова всасывается через остии в сердечные камеры. [2] (фото)
Тип Членистоногие. Общая характеристика, строение, размножение, разнообразие и значение Членистоногих
Тип Членистоногие. Общая характеристика, строение, размножение, разнообразие и значение членистоногих. Класс Ракообразные, класс Паукообразные и класс Насекомые
Общая характеристика Членистоногих
Тип Членистоногие. Особенности жизнедеятельности, отделы тела, покров, пищеварение, кровеносная система, нервная система и размножение Членистоногих
Тип Членистоногие (Arthropoda) – самый разнообразный видами тип животных. Насчитывает свыше 1,5 млн. видов, что составляет 75 % всех современных известных видов животных. Еще много видов до сих пор не описано учеными. Имеют разнообразные приспособления к условиям существования, способы питания, поведение. Приспособлены к жизни во всех средах: в пресных и соленых водоемах, почве, на суше, летают в воздухе. Размеры колеблются от нескольких долей миллиметров до десятков сантиметров. Имеют двустороннюю симметрию. У эмбриона развиваются три зародышевых листка.
Тело сегментировано, конечности членистые. Сегменты не одинаковые, разного строения в разных частях тела. Количество сегментов разное и сильно варьирует. Наиболее постоянный сегментный состав головы (образована главной лопастью и четырьмя сегментами). Наблюдается слияние сегментов и образование отделов тела: головы, груди, брюшка (у насекомых), иногда голова и грудь сливаются и образуют головогрудь (у ракообразных, пауков), все отделы тела слиты в единое целое (клещи). Конечности подвижно соединены с телом с помощью суставов, выполняют разные функции (измельчение пищи, захват, дыхание и т. п.). Конечности головы превращены в ротовые органы. Конечности брюшка видоизменяются или совсем редуцируются.
Членистоногие имеют внешний хитиновый покров (внешний скелет или кутикулу), что обуславливает линьку при росте. Этот покров выделяется слоем клеток, расположенным под ним. Основу составляют особые белки, хитин. Хитин – сложное химическое вещество, азотосодержащий полисахарид. У многоножек и ракообразных покров бывает пропитан известняком. К хитиновому покрову крепятся мышцы. Вместе с мышцами внешний скелет образует опорно – двигательную систему.
Внешний скелет обуславливает линьку на разных стадиях развития, поэтому размеры тела увеличиваются скачкообразно. Старая кутикула лопается и отделяется от тела. Тем временем кожный эпителий вырабатывает мягкую новую кутикулу. На протяжении нескольких часов или суток, пока животное быстро растет, покровы не твердеют. Мышцы поперечно – полосатые, хорошо развитые, дифференцированные, имеют вид отдельных пучков, которые прикрепляются к хитиновому покрову. Не образуют кожно – мышечного мешка.
Полость тела смешанная и называется миксоцель. Формируется она таким образом: во время эмбрионального развития у большинства членистоногих закладывается сегментованный целом, потом стенки его разрушаются, целомические полости сливаются, сливаются также с остатками первичной полости тела. В миксоцели расположены все внутренние органы.
В полости тела между внутренними органами находится рыхлая соединительная ткань, или жировое тело. Его функции: запасание питательных веществ (жиров и гликогена), образование клеток крови, выделительная (продукты метаболизма сохраняются всю жизнь), а у некоторых представителей членистоногих из определенных участков образуются органы свечения.
Пищеварительная система Членистоногих
Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. Передний и задний отделы – экзодермального происхождения, с кутикулярной выстилкой. Пищеварительная система имеет вид трубки, начинается ротовым отверстием, в которое часто открываются слюнные железы, и заканчивается анальным. У некоторых видов задняя часть пищевода расширена и образует зоб. У многих видов (ракообразных, пауков) есть непарная пищеварительная железа, которая открывается в среднюю кишку и которую иногда называют печенью (хотя секрет ее расщепляет не только жиры, а и белки и углеводы, то есть функционально соответствует и печени, и поджелудочной железе позвоночных животных). Печень выполняет функции: выделяет пищеварительные соки, всасывает питательные вещества, отдельные ее клетки способны к фагоцитозу, запасает гликоген и жиры.
Выделительная система Членистоногих
Или органы выделения членистоногих. Мальпигиевы сосуды характерны для наземных членистоногих. Эти слепо замкнутые трубочки с одного конца, которые впадают в заднюю кишку с другого. К ним из гемолимфы попадают продукты обмена веществ, и образуется мочевая кислота (у насекомых) или гуанин (у паукообразных), которые удаляются через заднюю кишку. У ракообразных выделительные органы представлены зелеными или коксальными, железами, расположенными в головном отделе. Открываются протоки у основания второй пары усиков. У насекомых функцию выделения выполняет еще жировое тело.
Кровеносная система Членистоногих
Кровеносная система незамкнутая. Есть лишь главные сосуды – аорта и артерии. Кровь смешивается с жидкостью целомической полости и образуется гемолимфа, которая омывает внутренние органы. Потом она поступает в сосуды и сердце. В гемолимфе находятся амебоподобные клетки, которые захватывают и переваривают инородные частицы, бактерий и выполняют защитную функцию. В спинной части тела расположено сердце в виде трубки или мешка, который может иметь несколько последовательных камер, соединенных между собой отверстиями с клапанами. Клапаны предупреждают обратный ток крови. Кровь движется от сердца в сторону головы. От сердца отходят главные кровеносные сосуды: аорта и артерии. У большинства членистоногих сердце находится в брюшке.
Дыхательная система Членистоногих
Органы дыхания членистоногих: трахеи, жабры, легкие (в зависимости от среды обитания, условий жизни). Жабры – это видоизмененные конечности или их части в виде двухслойных мешочков, в которых циркулирует гемолимфа. Легкие – эти тоже видоизмененные конечности, погруженные в тело. Трахеи – это тонкие эктодермальные трубочки, стенки которых выстелены спиральными утолщениями кутикулы. Эти утолщения не дают трахеям спадаться. Трахеи ветвятся и оплетают все внутренние органы.
Нервная система Членистоногих
Нервная система состоит из нервных узлов (подглоточного и надглоточного, соединенных между собой окологлоточными перегородками в окологлоточное нервное кольцо) и брюшной нервной цепочки. Надглоточный нервный узел (парный по происхождению) значительно увеличен, называется головным мозгом, состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Число узлов брюшной нервной цепочки меньше числа сегментов, так как узлы часто сливаются между собою. Развитие центральной нервной системы обуславливает сложное поведение. Кроме нервной системы регуляторную функцию выполняет эндокринная система.
Органы чувств Членистоногих
Органы чувств (зрения, обоняния, слуха, равновесия, вкуса, осязания) хорошо развиты, Глаза могут быть простыми и сложными (фасеточными).
Половая система Членистоногих
Характерно только половое размножение (с оплодотворением или без него – партеногенетически). Преимущественно раздельнополые животные. Часто выражен половой диморфизм. Оплодотворение большей частью внутреннее. Наблюдается два типа развития – прямое и непрямое (с метаморфозом). У членистоногих есть много общих черт с многощетинковыми кольчатыми червями, что указывает на их филогенетическое родство (сегментация тела, двухветвистые конечности, остатки вторичной полости).
Разнообразие Членистоногих
Класс Ракообразные (Crustacea). Строение речного рака: внешнее и внутреннее строение (самец), фасеточные глаза и общий вид со спинной стороны вскрытой самки рака
Класс Паукообразные (Arachnida). Отряд Пауки. Внутреннее и внешнее строение. Половой диморфизм
Класс Насекомые (Insecta). Отряд Двукрылые. Подотряд Длинноусые и Короткоусые
Значение Членистоногих
Членистоногие являются важным звеном цепи питания.
Значение Ракообразных
Класс Ракообразные и Класс Паукообразные. Значение Ракообразных и значение Паукообразных
Являются важным звеном естественных биоценозов. Объекты питания многих животных. Принимают участие в обогащении органическими веществами почв (мокрицы). Личинки ракообразных, их мелкие виды являются важным источником питания ценных пород рыб, крупных беспозвоночных животных. В некоторых рыбных хозяйствах массово разводят дафний, циклопов и прочие виды для выращивания молодняка рыб. Дафнии, циклопы способствуют очищению воды. Планктонные морские ракообразные (криль) служат основной пищей китообразных, ластоногих, многих видов рыб. Речные раки являются санитарами пресных водоемов, так как поедают мертвых животных, остатки растений.
Человек ведет промысел криля и изготовляет из него пасты, жир, компостную муку. Большинство десятиногих раков являются ценным пищевым продуктом (омары, раки, лангусты, крабы, креветки), некоторых из них разводят. Около 70 % промысла ракообразных составляют креветки.
Некоторые виды ракообразных (циклопы) могут быть промежуточными хозяевами паразитических червей (широкого лентеца, ришты) или сами являются паразитами (карпоеды, некоторые циклопы) рыб, моллюсков и других животных.
Значение Паукообразных
Играют важную роль в естественных биоценозах. Питаются преимущественно насекомыми, поэтому уничтожают значительное количество вредных насекомых. Клещи (панцирные) играют важную роль в процессе почвообразования. На 1 квадратный метр приходится около 100 тыс. клещей.
Среди паукообразных есть ядовитые животные (каракурт, скорпионы, тарантул и др.) – опасны для человека. Среди клещей много растительноядных видов (мучные клещи, паутинные, галловые клещи и др.) – вредителей культурных растений, зерна, овощей, муки. Многие виды клещей являются паразитами человека (чесоточный зудень) и животных (зудни-накожники, зудни-кожееды), переносчиками (пастбищные, или иксодовые клещи и т. п.) возбудителей тяжелых заболеваний (сыпного и возвратного тифов, клещевого энцефалита, туляремии).
Значение Насекомых
Класс Насекомые. Многообразие и значение насекомых
Являются важным звеном естественных биоценозов. По биомассе превосходят всех других животных.
Паразиты, хищные насекомые являются регуляторами тех видов, которыми питаются. Они являются пищей для многих животных. Насекомые опыляют растения, среди которых известно 150 видов культурных. Некоторые виды насекомых имеют санитарное значение, уничтожая трупы животных, остатки растений, фекалии животных, образуют почвы (навозники, жуки-могильщики).
Являются вредителями сельскохозяйственных растений, продуктов питания (саранча, жуки, личинки некоторых мотыльков и др.). Некоторые виды насекомых выделяют ценные вещества (щелак, кармин). Полезные насекомые (хищники или паразиты) – уничтожители вредителей (наездники, жужелицы, божья коровка, златоглазки и др.).
Многие виды насекомых являются вредителями сельскохозяйственных и лесных культур. К опасным вредителям культурных растений принадлежит около 300 видов (майский жук, медведка, свекольный долгоносик, кольчатый шелкопряд, непарный шелкопряд, озимая совка, капустная совка, гороховая зерновка, колорадский жук и др.). Около 200 видов насекомых повреждают продовольственные запасы человека (горох и фасоль – жуки-зерновки, муку – гусеница мельничной огневки, зерно – зерновая моль, некоторые долгоносики и др.). Деревянные изделия, здания, растения повреждают термиты. Меховые изделия, шерстяные – домашняя моль, кожаные – жуки-кожееды.
Среди насекомых встречаются паразиты животных и человека (блохи, клопы), которые могут быть переносчиками тяжелых болезней (вши – возбудителей сыпного и возвратного тифа, блохи – возбудителя чумы, домашние мухи – возбудителей брюшного тифа, дизентерии и т. п., мухи це-це – возбудителя сонной болезни, малярийные комары – малярийного плазмодия (возбудителя малярии) и др.).