Сегментация (биология) — Segmentation (biology)

Разделение некоторых планов тела животных и растений на серию сегментов.

Позвоночные животные имеют сегментированный позвоночный столб.

Сегментация в биологии — это разделение некоторых планов тела животных и растений на серию повторяющихся сегментов. В этой статье основное внимание уделяется сегментации планов тела животных , в частности, на примерах таксонов Arthropoda , Chordata и Annelida . Эти три группы образуют сегменты, используя «зону роста» для направления и определения сегментов. Хотя все трое имеют в целом сегментированный план тела и используют зону роста, они используют разные механизмы для создания этого паттерна. Даже внутри этих групп разные организмы имеют разные механизмы сегментирования тела. Сегментация плана тела важна для обеспечения свободного движения и развития определенных частей тела. Это также позволяет регенерацию у конкретных людей.

Определение

Сегментацию сложно дать удовлетворительному определению. Многие таксоны (например, моллюски) имеют некоторую форму последовательного повторения в своих единицах, но традиционно не считаются сегментированными. Считается, что сегментированные животные имеют повторяющиеся органы или тело, состоящее из самоподобных единиц, но обычно сегментированными считаются части организма.

Животные

Сегментация у животных обычно делится на три типа, характерных для различных членистоногих , позвоночных и кольчатых червей . Членистоногие, такие как плодовая муха, формируют сегменты из поля эквивалентных клеток на основе градиентов фактора транскрипции . Позвоночные животные, такие как рыбки данио, используют колеблющуюся экспрессию генов для определения сегментов, известных как сомиты . Аннелиды, такие как пиявка, используют более мелкие бластные клетки, отпочковавшиеся от крупных телобластных клеток, для определения сегментов.

Членистоногие

Хотя сегментация дрозофилы не является репрезентативной для филы членистоногих в целом, она наиболее хорошо изучена. Ранний скрининг для идентификации генов, участвующих в развитии кутикулы, привел к открытию класса генов, который был необходим для правильной сегментации эмбриона дрозофилы .

Для того, чтобы должным образом сегментировать дрозофила эмбрионы, то передняя — задняя ось определяются материнский поставляемыми транскриптами, приводящие к градиентам этих белков. Затем этот градиент определяет образец экспрессии генов гэпа , которые устанавливают границы между различными сегментами. Градиенты, полученные из экспрессии гена пробела, затем определяют образец экспрессии генов парных правил . Гены парных правил в основном являются факторами транскрипции , выраженными в виде регулярных полос по длине эмбриона. Эти факторы транскрипции затем регулируют экспрессию генов полярности сегментов , которые определяют полярность каждого сегмента. Границы и идентичность каждого сегмента будут определены позже.

Внутри членистоногих сегментированы стенка тела, нервная система, почки, мышцы и полость тела, как и придатки (если они есть). Некоторые из этих элементов (например, мускулатура) не сегментированы в родственном таксоне, онихофоре .

Аннелиды: Пиявка

Хотя это не так хорошо изучено, как у дрозофилы и рыбок данио , сегментация у пиявки была описана как сегментация «почкование». Ранние деления внутри эмбриона пиявки приводят к образованию телобластных клеток, которые представляют собой стволовые клетки, которые асимметрично делятся с образованием полосок бластных клеток. Кроме того, существует пять различных линий телобластов (N, M, O, P и Q), по одному на каждой стороне средней линии. Клоны N и Q вносят по две бластные клетки для каждого сегмента, в то время как клоны M, O и P вносят вклад только по одной клетке на сегмент.

Наконец, количество сегментов внутри эмбриона определяется количеством делений и бластных клеток. Сегментация, по-видимому, регулируется геном Hedgehog , что предполагает его общее эволюционное происхождение от предков членистоногих и кольчатых червей.

У кольчатых червей, как и у членистоногих, стенка тела, нервная система, почки, мышцы и полость тела обычно сегментированы. Однако это не всегда верно для всех черт: у многих отсутствует сегментация стенки тела, целома и мускулатуры.

Хордовые: рыбки данио и мышь

Хотя это, возможно, не так хорошо изучено, как у

дрозофилы , сегментация у рыбок данио , цыплят и мышей активно изучается. Сегментация хордовых характеризуется образованием пары сомитов по обе стороны от средней линии. Это часто называют сомитогенезом .

В хордовых, сегментация координируется часами и моделью волнового фронта . «Часы» относятся к периодическим колебаниям определенных генов, таких как Her1, волосатый / энхансер расщепленного гена. Экспрессия начинается на заднем конце эмбриона и перемещается к переднему . Волновой фронт — это место созревания сомитов, определяемое градиентом FGF, причем сомиты образуются на нижнем конце этого градиента. У высших позвоночных, включая мышей и кур, но не рыбок данио, волновой фронт также зависит от ретиноевой кислоты, генерируемой непосредственно перед хвостовым доменом FGF8, который ограничивает переднее распространение FGF8; Репрессия ретиноевой кислоты экспрессии гена Fgf8 определяет волновой фронт как точку, в которой концентрации как ретиноевой кислоты, так и диффундирующего белка FGF8 являются самыми низкими. Клетки на этом этапе созреют и образуют пару сомитов. Разработка этого процесса с другими сигнальными химическими веществами позволяет таким структурам, как мышцы, охватывать основные сегменты. Низшие позвоночные, такие как рыбки данио, не нуждаются в репрессии ретиноевой кислотой каудального Fgf8 для сомитогенеза из-за различий в гаструляции и функции нейромезодермальных предшественников по сравнению с высшими позвоночными.

Прочие таксоны

В других таксонах есть некоторые свидетельства сегментации некоторых органов, но эта сегментация не распространяется на полный список органов, упомянутых выше для членистоногих и кольчатых червей. Можно подумать о серийно повторяющихся единицах во многих Cycloneuralia или о сегментированной арматуре тела хитонов (которая не сопровождается сегментированным целомом).

Источник

Сегментацию можно рассматривать как возникшую двояко. Если говорить карикатурно, то путь «амплификации» предполагает сегментирование односегментного предкового организма путем повторения самого себя. Это кажется неправдоподобным, и в целом предпочтительна структура «парцеллизации», когда существующая организация систем органов «формализуется» из слабо определенных пакетов в более жесткие сегменты. Таким образом, организмы с нечетко определенным метамеризмом, будь то внутренний (как некоторые моллюски) или внешний (как онихофора), можно рассматривать как «предшественников» эузегментированных организмов, таких как кольчатые червяки или членистоногие.

Смотрите также

Рекомендации

Сегментарное строение тела насекомых | справочник Пестициды.ru

Строение простого генерализованного сегмента

Строение простого генерализованного сегмента


1 – тергит, 2 – дыхальце, 3 – плейральная область,

4 – субкоксальные склериты, 5 – тазиковая впадина,

6 – стернит

Использовано изображение:[4]

Строение простого сегмента

Насекомые относятся к обширному типу Членистоногих – Arthropoda. Основное, чем отличаются представители этого типа от других животных – сегментированное тело с посегментно расположенными членистыми конечностями.

[2]

Исследование ископаемых членистоногих и сравнительный анализ морфологии ныне живущих форм показывают, что все имеющиеся части тела представителей типа возникли из простого генерализованного придатка – прототипа. Такое простое строение отличает современных представителей Chilopoda, Entognatha, а также других примитивных насекомых.[2]

Прототип состоит из нескольких элементов:

  1. Тергит – склеротизированная дорсальная пластинка, называемой также спинкой, когда речь идет о грудных сегментах.
  2. Стернит, или брюшная склеротизированная пластинка.
  3. Плейральная область – мембранозная часть, располагающаяся между тергитом и стернитом с обеих сторон тела насекомого.

Кроме того, на грудных сегментах насекомых располагаются членистые ноги, попарно отходящие от каждого из них в плейральной области. Базальный членик каждой ноги, или коксоподит, подразделяется на базальную (субкокса, субкоксальные склериты) и апикальную (кокса, или тазик) части.

Также некоторые грудные и брюшные сегменты несут на себе пару дыхалец.[2](фото)

Строение генерализованного сегмента

Строение генерализованного сегмента


1 – тергиты, 2 – стерниты, 3 – плейриты, 4 – нога

Использовано изображение:[6]

Генерализованный сегмент у высших насекомых

По мере эволюционного развития субкоксальные склериты неподвижно приросли к стенке сегмента и образовали прочную основу, к которой причленяется функциональная нога. Медиальные субкокcaльные склериты срослись со стернитом, а латеральные субкоксальные стали уплощенными прилегающими боковыми элементами, в совокупности называемыми плейритом. Таким образом, в строении усовершенствованного (генерализованного) сегмента выделяют тергит, стернит и два плейрита; при этом, внешний каркас этого сегмента плотный, а податливая мембранозная часть либо представлена очень слабо, либо вообще не представлена.

Такая структура сегмента тела встречается у большинства современных насекомых.[2](фото)

Разделение головы на склериты

Разделение головы на склериты


Использовано изображение:

[7]

Сегментарное строение головы

Предки Членистоногих имели метамерное строение тела, то есть, оно у них было разделено на идентичные по структуре сегменты. По мере усложнения морфологии у представителей типа сформировались отдельные части тела. Так, у Насекомых эти части представлены головой, грудью и брюшком.

Грудь и брюшко имеют некую визуальную общность, а голова обычно выглядит как часть, имеющая совершенно иное происхождение. Тем не менее, она имеет общее происхождение с остальными сегментами, расположенными позади нее.[1]

В составе головы видоизменены и слиты сразу несколько передних сегментов тела, по разным авторам, от 4 до 7.[2] При этом, часть склеритов, расположенных сверху и образующих головную капсулу (лоб, темя, наличник и т.д.), по происхождению являются тергитами, другая часть, лежащая в основании (гипофаринкс) – стернитами. Плейритов, как таковых, не выделяется, а ротовые органы являются видоизмененными конечностями.

[2]

Расположение, форма, размер, другие характеристики отдельных склеритов головы, включая их наличие, у разных групп насекомых чрезвычайно сильно отличаются. Отдельные склериты обычно визуализируются друг от друга, хотя и не всегда.[3](фото)

Строение типичной ноги

Строение типичной ноги


1 – тазик, 2 – вертлуг, 3 – бедро, 4 – голень, 5 – лапка

Использовано изображение:[5]

Сегментарное строение конечностей

Членистые ноги насекомых при их типичном строении разделены на несколько постоянных частей: тазик, вертлуг, бедро, голень, лапка. (фото) Некоторые из них вторично сегментированы, другие, наоборот, бывают слиты. В зависимости от типа конечности, образа жизни насекомого и прочих особенностей, их ноги могут выглядеть совершенно по-разному и иметь различную специализацию.[3]

Близкие статьи

 


Ссылки

Заглавные статьи: Внешнее строение насекомых, Ротовые органы насекомых

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. М.: Высшая школа 1966г. — 496 с.

2.

Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. — М., Мир, 1985. -572 с.

3.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

4.

Росс, Г., Росс, Ч., Росс, Д. Энтомология. — М., Мир, 1985. -572 с., Иллюстрации из книги ©

5.6.7. Свернуть Список всех источников

Общая характеристика — урок. Биология, Животные (7 класс).

Тип Кольчатые черви (Кольчецы) — включает животных, тело которых состоит из повторяющихся сегментов, или колец.

 

Кольчатые черви — наиболее прогрессивная группа червей.

Это первые животные, у которых возникли кровеносная система, сегментированное тело, парные органы движения — прообраз будущих конечностей. У кольчатых червей впервые в эволюции появляется вторичная полость тела (целом).

Вторичная полость тела, или целом

Тело Кольчатых червей состоит из трёх слоев клеток: эктодермы, энтодермы и мезодермы (т. е. они трёхслойные животные).

  

Вторичная полость тела (целом) развивается из клеток мезодермы (пространство между стенкой тела и внутренними органами).

 

В отличие от первичной полости тела вторичная полость изнутри выстлана собственным внутренним эпителием. Целом заполнен жидкостью, создающей постоянство внутренней среды организма. Благодаря давлению жидкости вторичная полость поддерживает определённую форму тела червя, служит опорой при передвижении (т. е. служит гидроскелетом) и обеспечивает работу систем органов (участвует в обмене веществ: переносит питательные вещества, накапливает и выводит наружу вредные вещества, а также выводит половые продукты).

Сегменты тела

Кольчатые черви — в основном свободноживущие животные и имеют двустороннюю симметрию. На их теле можно выделить головной отдел, туловище и хвостовой отдел.

 

Тело Кольчатых червей разделено на следующие друг за другом участки — сегменты, или кольца (отсюда и название — кольчатые черви). Таких сегментов у разных видов может быть несколько или сотни. Каждый сегмент является самостоятельным отсеком: в нём имеются собственные наружные выросты, узлы нервной системы, органы выделения и половые железы.

 

Движение обеспечивается пучками кольцевых и продольных мышц, а также особыми парными выростами тела, расположенными на боках каждого сегмента, — параподиями (похожими на ноги), которые есть не у всех кольчатых червей.

Пищеварительная система

К пищеварительной системе относятся рот, глотка, пищевод, средняя и задняя кишки, анальное отверстие.

  

Дыхательная система

Дыхание осуществляется через влажную поверхность тела или с помощью жабр.

  

Выделительная система

Выделительная система находится в каждом сегменте тела червей.

  

 

Нервная система и органы чувств

По сравнению с круглыми червями кольчатые имеют более совершенную нервную систему и органы чувств.

Нервная система характеризуется скоплением нервных клеток над глоткой — окологлоточным кольцом и брюшной нервной цепочкой с ответвлениями нервов в каждом сегменте.

  

 

Кольчатые черви имеют органы чувств: зрения, осязания, вкуса, обоняния, слуха, равновесия.

Кровеносная система

Кровеносная система у кольчатых червей замкнутая, т. е. кровь не выливается свободно в полость тела, а движется только по сосудам.

Размножение

Кольчатые черви бывают раздельнополыми и гермафродитами.

Размножение возможно бесполым и половым путями.

Половое размножение протекает с участием двух особей даже у гермафродитов.

При бесполом размножении тело червя распадается на несколько частей, а затем каждая из них достраивает недостающие головные и хвостовые отделы.

Происхождение

Кольчатые черви произошли от примитивных (низших) червей с нерасчленённым телом, похожих на плоских ресничных червей. В процессе эволюции у них появились вторичная полость тела (целом), кровеносная система, а тело разделилось на кольца (сегменты). От примитивных многощетинковых червей произошли малощетинковые.

 

Тип кольчатых червей разделяют на несколько классов, среди которых наиболее значимые три: Многощетинковые, Малощетинковые и Пиявки.

 

Источники:

Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.
Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.

http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000012/st036.shtml

http://mypresentation.ru/documents/753d563d9d50ad5aa53fb5ded0e120b4/img6.jpg

http://cdn01.ru/files/users/images/28/6c/286cd6c52333f0715f60993b2652e932.jpg

http://900igr.net

Членистоногие – определение, характеристики, примеры и типы

Членистоногие Определение

«Членистоногие» является беспозвоночный животное, которое имеет экзоскелет Сегментированное тело и сочлененные отростки. Следующие семейства организмов являются примерами членистоногих:

  • Насекомые, такие как муравьи, стрекозы и пчелы
  • Паукообразные, такие как пауки и скорпионы
  • Myriapods (термин, который означает «много футов»), такие как многоножки и многоножки
  • Ракообразные, такие как крабы, омары и креветки

Это может помочь вспомнить, что термин «членистоногие» происходит от греческого слова «соединение нога «. Если организм имеет экзоскелет с суставами между его ногами и телом, это, вероятно, членистоногие!

Членистоногие – это линия жизни, которая развивала скелеты снаружи – их твердые раковины, сделанные из материала под названием «хитин – вместо внутренней части для структурной поддержки.

Тела членистоногих также имеют другие важные отличия от тел позвоночных, таких как мы – их орган Системы более простые и менее эффективные, что ограничивает размер, которого могут достичь членистоногие.

Например, муравей размером с человека не сможет перекачивать кислород через его кровь кормить все свои ткани, так как членистоногие сердечно-сосудистая система проще и менее эффективно, чем у людей ».

Считается, что все членистоногие произошли от одного общего предка, хотя ученые не уверены, как выглядел этот общий предок или когда именно он жил.

Членистоногие

Характеристики, общие для всех членистоногих, включают:

  • Экзоскелеты из хитина
  • Высоко развитые органы чувств
  • Сочлененные конечности (конечности должны быть соединены как суставы в доспехах, так как экзоскелет жесток и не может сгибаться, чтобы позволить движение)
  • Сегментированные тела
  • вентральный нервная система, «Вентральный» означает «спереди», так что это означает, что нервная система членистоногих проходит вдоль передней части их тел, около их желудков, а не вдоль их спины, как спинной мозг животных.
  • Двусторонняя симметрия, Это означает, что левая и правая стороны членистоногого одинаковы – у них будет одинаковое количество и расположение ног, глаза и т. д. на правой стороне его тела, как слева.

Типы членистоногих

Трилобиты

Трилобиты были древним семейством морских членистоногих, вымершим во время пермско-триасового вымирание событие. Сегодня они известны нам в основном благодаря ископаемые как тот, что ниже.

Они жили на дне океана и занимали экологические ниши, подобные тем, которые занимают сегодня ракообразные.

Это семейство включает паукообразных (таких как пауки и скорпионы), морских пауков (которые похожи на паукообразных, но имеют некоторые важные различия) и подковообразных крабов (которые, несмотря на свое название, имеют важные отличия от других ракообразных).

Многоножки

Термин «многоножка» означает «много ног», поэтому неудивительно, что многоножки, многоножки и другие многоногие существа являются частью этого семейства.

Myriapods может иметь где-то от менее десяти ног – до более 750! Это просто кажется чрезмерным.

Myriapods обычно встречаются в лесах и других экосистемах, где есть много гниющих растение и животный материал для них, чтобы питаться.

Ракообразные

Ракообразные – это семейство преимущественно водных членистоногих, в состав которых входят лобстеры, крабы, креветки, раки, ракушки, а также необычные вши – древесные вши, также известные как жуки-пилюли или «волчанки».

В отличие от своих водных кузенов, древесные вши живут в основном на суше и встречаются в такой среде, как сады и леса, где они выживают, питаясь разлагающимися растительными и животными материалами.

Вас также может удивить то, что ракушки включены в этот список: у взрослых ракушек появляются твердые раковины, которые прикрепляют их к окружающей среде, например к дну лодок или другим подводным поверхностям.

Но в начале своей жизни, прежде чем они замерзнут на месте, ракушки имеют тела с ногами, очень похожими на других ракообразных!

насекомых

Термин «шестнадцатеричный» буквально означает «шесть футов». Возможно, вас не удивит, что насекомые, у которых у всех шесть ног, являются шестиногими.

Насекомые включают большинство «жуков» с шестью ногами, таких как мухи, муравьи, термиты, жуки, стрекозы, комары, тараканы, бабочки и мотыльки.

Есть также три гораздо меньших группы животных в категории «гексапод». Collembola, Protura и Diplura все когда-то считались насекомыми, но позже было обнаружено, что они имеют небольшие различия, которые отличают их от других насекомых.

Примеры членистоногих

Муравьи

Когда вы думаете о стереотипном теле членистоногого, вы, вероятно, думаете о муравье. Муравьи имеют жесткие экзоскелеты и сочлененные ноги. У них также есть тела, которые четко разделены на глава грудная клетка и живот.

Муравьи показывают один тип социальной организации, которая была разработана членистоногими. Муравьи, пчелы и термиты – это все, что называют «эусоциальными» организмами – организмами, живущими в экстремальной степени сотрудничества, с «колониями», которые почти сами действуют как один организм.

Большинство членистоногих вид не являются eusocial, но жизнь eusocial колонии – одна из захватывающих дорог, по которым эволюция членистоногих прошла.

Пауки

Пауки – также членистоногие, обладающие твердыми экзоскелетами, сегментированными телами и соединенными конечностями.

Пауки обычно едят меньших членистоногих, таких как мошки и мухи – хотя они едят любое живое существо, которое они могут поймать, и некоторые особенно огромные пауки, как известно, едят птиц или грызунов!

Пауки разработали множество стратегий для ловли своей добычи – некоторые липкие, почти невидимые сети, в которые охотятся животные-жертвы и застревают. Другие являются активными охотниками, включая прыгающих пауков, которые могут прыгать на экстремальных скоростях, используя специальные механизмы в своих ногах.

Некоторые пауки объединяют эти две стратегии, такие как пауки «люка», которые расставляют ловушки, создавая укрытия для себя – и затем выпрыгивают, чтобы схватить ничего не подозревающих хищных животных, которые бродят мимо!

Омары

Сегодня, когда омаров считают роскошной едой, легко забыть, что омары находятся в одной семье с пауками и муравьями.

Ракообразные могут расти больше под водой, чем на суше, а омары могут вырасти до веса около 50 фунтов!

Дизайн тела омаров мало изменился за последние 100 миллионов лет, и их анатомия удивительно странно Почки омара расположены в его голове, его головной мозг в горле, и его зубы в его желудок, Его «уши» для улавливания звука расположены в его ногах, а его вкусовые рецепторы, как у насекомых, находятся в его ногах.

Бабочки

Бабочки – самый известный пример членистоногих метаморфоза.

В какой-то момент своего жизненного цикла все членистоногие претерпевают резкие изменения от личиночной стадии до взрослой формы. Но бабочки – единственные, чьи взрослые формы настолько красивы, что мы обращаем внимание на это изменение.

Общие черты экзоскелета, соединенных конечностей и сегментированного тела можно увидеть у взрослых бабочек.

Факты о членистоногих

  • Членистоногие колонизировали землю примерно за 100 миллионов лет до того, как это сделали позвоночные. Считается, что колонизировать землю им было легче по нескольким причинам, включая тот факт, что у них уже появились ноги, которые они использовали для ходьбы по морскому дну.
  • Около 80% всех видов животных являются членистоногими! Мы не видим их очень часто в нашей повседневной жизни, но все виды жуков и ракообразных на Земле складываются!
  • Все членистоногие подвергаются метаморфозу – процессу, когда их тела радикально изменяются по мере того, как они переходят от личиночной стадии к взрослой. Бабочки наиболее известны тем, что вводят коконы в виде гусениц и выходят совершенно по-разному, но все членистоногие делают нечто подобное!
  • Когда членистоногие перерастают свой старый экзоскелет, они должны линять, оставляя позади своего бывшего кожа и выращивание нового. Все членистоногие должны делать это хотя бы раз в жизни.
  • Ракообразные и паукообразные – два типа членистоногих – имеют голубую кровь вместо красной крови! Это происходит потому, что их кровь использует синий медный состав для переноса кислорода вместо красного железного соединения, используемого животными.
  • Твердые экзоскелеты членистоногих сделаны из хитина, который сделан из производной сахарной глюкозы! Но хитин не будет сладким на вкус, и вы не сможете его съесть; чтобы сделать его крепким и крепким, глюкоза модифицируется так, чтобы наши органы больше не распознавали ее как сахар.
  • Общий предок – Общий предок – это особь или вид, из которого произошли многочисленные особи или виды.
  • эволюция – Процесс, с помощью которого население меняется со временем, из-за случайного мутация и давление естественный отбор,
  • вымирание – Процесс, посредством которого вид перестает существовать после смерти его последнего члена. Большинство видов, которые жили на Земле до настоящего времени, сейчас вымерли.

викторина

1. Что из нижеперечисленного НЕ относится к членистоногим?A. У них есть экзоскелеты из хитина.B. Они симметричны, имеют одинаковые черты на одной стороне тела с другой.C. Они колонизировали землю задолго до того, как это сделали позвоночные животные.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 1

D верно. Все вышесказанное относится к членистоногим!

2. Что из перечисленного НЕ является типом членистоногих?A. насекомыхB. РакообразныеC. ГоловоногиеD. Многоножки

Ответ на вопрос № 2

С верно. Термин «головоногий» имеет греческое слово «стручок» для «ноги», но это не значит, что они членистоногие! Головоногие – это семейство кальмаров, осьминогов и других существ, которые явно не имеют экзоскелетов, соединенных конечностей или сегментированных тел.

3. Что из перечисленного НЕ является членистоногим?A. СкорпионB. УлиткаC. Пылевой клещD. Краб

Ответ на вопрос № 3

В верно. Улитка не членистоногий. Хотя он имеет оболочку, которую можно считать своего рода экзоскелетом, его оболочка не соединена. Улитке не хватает настоящего экзоскелета, сочлененных конечностей или сегментированного тела. Другие организмы в этом списке имеют все эти вещи.

Гигантский морской червь: Websteroprion armstrongi, расчетливый убийца

Прошлое часто изображается как мир, в котором Ящик Пандоры выпустил на волю целый сонм ужасных монстров. В то время, как одни палеонтологи пытаются развеять этот стереотип, другие ученые всячески мешают им. Недавно обнаруженный морской червь Websteroprion armstrongi оказался палеозойским князем тьмы, наводившим ужас на морских обитателей 400 миллионов лет назад.

Новое исследование, опубликованное сегодня в Scientific Reports, подробно описывает результаты работы трех ученых, обнаруживших W. armstrongi в коллекции ископаемых в Королевском музее Онтарио. Образец, добытый из реки Мус на территории провинции Онтарио, Канада, по всей видимости, хранился в музее с середины 1990-х годов. Хотя ископаемое содержало лишь челюсти существа длиной 1−2 см, исследователи считают, что тело хищника было не менее метра в длину. Согласно Люку Парри, соавтору исследования, челюсти большинства ископаемых видов кольчатых червей приходится и вовсе рассматривать под микроскопом — их размер составляет примерно 0,1−2 мм.

Согласно исследованию, W. Armstrongi относится к семейству многощетинковых червей Eunicidae, что означает, что у него было длинное сегментированное тело, которое украшало до семи щетинок-антенн. Судя по размеру, червь отличался крутым нравом и был жестоким охотником, хотя об особенностях обитания и образа жизни животного палеонтологам все еще известно очень мало. «Образцы включают в себя кораллы, что значит, что он обитал в теплом, мелком море. Хотя прямых доказательств того, что входило в рацион червя, у нас пока нет, размер челюстей указывает на то, что аппетит у него был приличный. Такие черви охотятся из засады, и этот вполне мог избрать своей целью живность, размеры которой сопоставимы с современными кальмарами и осьминогами», говорит Парри.

Имя червю выбрано не случайно. «Вебстер» достался от американского дэт-метал басиста Алекса Вебстера, участника вокально-инструментального ансамбля Cannibal Corpse, а «Армстронг» — от Дерека К. Армстронга, который и обнаружил образец.

Гарантированный базовый паразит — Илья Смирнов

В арсенале финансово-бюрократической олигархии много интересных разработок по преобразованию хомо сапиенс во что-то другое — от “инклюзивной школы” до “легалайза” тяжелых наркотиков. Почетное место в этом ряду занимает “гарантированный базовый доход”, т.е. зарплата трудоспособному человеку за то, что ему противно трудиться (не путать с пособием по безработице, которое выдается работнику, потерявшему место не по своей вине).

Мы уже писали об этой плодотворной идее, задрапированной слева розовыми тряпочками, на которых неразборчиво намалевано что-то про справедливость. К сожалению, реконструкторы Римской империи (периода упадка) не успокаиваются. Очередное обострение спровоцировал коронавирус.

“Председатель “Единой России” Дмитрий Медведев предложил ввести в России базовый гарантированный доход. Предложение прозвучало на партийном совещании по социальным проектам. Речь идет о “минимальной сумме”, которую человек будет получать от государства, “независимо от рода его деятельности, социального и экономического положения”.

Комментарий в правительственной газете: идея эта, оказывается, “объединяет всех — правых и левых, либералов и консерваторов”, а матушка-Россия “имеет достаточно ресурсов, чтобы позволить себе такую меру экономической поддержки населения”.

Как известно, труд создал человека. Освобождая от труда, мы спихиваем его обратно не просто в зоологию, но в очень специфическую разновидность живой природы.

Там большинство примеров обратной эволюции (деградации) связано с переходом к паразитизму. При этом теряются не только органы и системы, но даже сама многоклеточность. Предки ортонектид были нормальные животные вроде кольчатых червей, теперь перед нами “многоядерная клетка (плазмодий), паразитирующая в теле морских беспозвоночных”. Рачок Sacculina, проникнув внутрь своей жертвы (краба), теряет “сегментированное тело, ноги, хвост и даже рот”. Превращается во что-то вроде опухоли. Один из опаснейших человеческих гельминтозов, альвеококкоз прямо называют “паразитарным раком”. Сравнение не случайно. Ведь обычная злокачественная опухоль — тоже своего рода паразит, состоящий из клеток, которые утратили специализацию (трудовые навыки). В прошлом году мы обсуждали книгу о раке “Кривое зеркало жизни”. Один из параграфов так и озаглавлен: “Раковая опухоль — суперпаразит и “эффективный менеджер”.

Механизмы социальной эволюции принципиально иные, не те, что в биологии. Однако паразитизм и здесь разрушителен как для отдельного человека, так и для целых классов. Конечно, господа всегда самоутверждались за счет трудящихся. Однако в мало-мальски здоровом социальном организме элита не может быть чисто паразитической, см. биографию князя И.Н. Хованского в позапрошлом номере “Солидарности”. Если же дворянин не имеет других забот, кроме балов и карт, а предприниматели перепродают друг другу фьючерсы на деривативы, значит, у формации исчерпан потенциал развития.

А если паразитизм не элитарный — массовый?

Сегодня левенькая обслуга олигархии подпирает ее программу расчеловечивания таким аргументом с претензией на гуманизм: дескать, молодого здорового лоботряса тоже можно понять, ведь на хорошую работу хрен устроишься, а за плохую платят оскорбительно мало. Я бы добавил: платят даже меньше стоимости рабочей силы в конкретной стране, что и делает возможным феномен гастарбайтерства (в основе своей патологический). Но какой отсюда вывод? Простой и очевидный. Повысить оплату труда, особенно тяжелого и непрестижного. Не на проценты — в разы. Но такой вариант даже не рассматривается. Предлагают, наоборот, еще сильнее урезать долю общественного пирога для тех, кто занят полезным делом. И за их счет (а за чей еще?) организовать новую ораву паразитов с тенденцией к неограниченному росту, поскольку молодежь будет иметь перед глазами наглядный пример, что поддерживает государство.

Очередное окно Овертона (с видом на бухгалтерию).

Урок 16. одноклеточные и многоклеточные (беспозвоночные) животные — Биология — 5 класс

Биология, 5 класс

Урок 16. Одноклеточные и многоклеточные (беспозвоночные) животные.

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Урок посвящён изучению строения и многообразия одноклеточных и беспозвоночных животных.

Ключевые слова:

Одноклеточные животные, многоклеточные животные, беспозвоночные животные

Тезаурус:

Одноклеточные животные (простейшие) – это группа живых подвижных организмов, тело которых состоит из одной клетки. Одноклеточные животные питаются готовыми органическими веществами.

Многоклеточные животные – это группа живых подвижных организмов, тело которых состоит из многих клеток, большая часть которых различается по строению и выполняемым функциям.

Беспозвоночные животные – это многочисленная группа животных, не имеющих внутреннего скелета, основой которого является позвоночник.

Обязательная и дополнительная литература по теме

  1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
  2. Биология. 6 класс. Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.
  3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
  4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
  5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
  6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.: Мнемозина, 2012.
  7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Учёные предполагают, что первые животные возникли в море около 1,5 млрд лет назад. Царство Животные – одна из самых больших групп живых существ на нашей планете. Трудно рассчитать, сколько видов животных существует на Земле. Огромные скопления образуют крупные животные: птицы на птичьих базарах, морские котики на лежбищах, косяки рыб в морях. В 1 м3 воды может содержаться около 77 млн экземпляров мельчайших водных животных, а в 1 м3 почвы – несколько сотен тысяч почвенных животных. Учитывая строение животных и родственные связи между отдельными их группами, различат в царстве животных два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные. Как они живут? Какими характерными особенностями они обладают? Об этом мы поговорим на данном уроке.

Видовое разнообразие животных огромно. Поэтому в современной науке о животном мире существуют спорные вопросы, по которым учёные ведут оживлённые дискуссии. Учитывая строение животных и родственные связи между отдельными группами, будем различать в царстве животных два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные.

Подцарство Одноклеточные. Подцарство Одноклеточные объединяет одноклеточные подвижные организмы, питающиеся готовыми органическими веществами.

Клетка одноклеточного животного выполняет функции целого организма. Она одновременно обеспечивает передвижение, питание, размножение, обмен веществ и другие процессы, свойственные живым существам. Поэтому клетки большинства одноклеточных животных – очень сложные системы.

Размеры одноклеточных животных составляют в среднем от 0,1-0,5 мм. Обитают одноклеточные животные в морской и пресной воде, влажной почве, в других организмах. Внешне они очень разнообразны. Известны десятки тысяч видов современных одноклеточных животных.

Познакомимся с одноклеточными животными, которые не имеют постоянной формы тела. Их объединяют в группу Корненожки. Наиболее известные представители корненожек – амёбы, что в переводе с греческого означает «изменение».

Если под микроскопом наблюдать за амёбой в капле воды, то можно увидеть, как её зернистая цитоплазма постоянно перетекает от одного полюса клетки к другому. При этом по направлению потока цитоплазмы образуется выступ, который медленно вытягивается. Это формируется ложноножка, и амёба перетекает в том же направлении. Такой тип движения называют амёбоидным движением. У одних видов амёб обычно образуется только одна ложноножка, у других – несколько, при этом они направлены в разные стороны. Постоянное изменение формы тела и образование ложноножек возможно благодаря тому, что одноклеточное тело амёб покрыто очень тонкой эластичной цитоплазматической мембраной.

В воде прудов, болот, канав с илистым дном наряду с амёбами обитают раковинные корненожки: арцелла, диффлюгия. У раковинных корненожек одноклеточный организм заключён в раковинку. Она выполняет защитную функцию. Передвигаются раковинные корненожки с помощью ложноножек, которые высовывают через отверстие раковинки.

Подцарство Многоклеточные объединяет всех животных, тело которых состоит из множества клеток. Они выполняют разные функции: пищеварительную, двигательную, защитную и др. Разделение функций между клетками привело к усилению их взаимной зависимости. Отдельные клетки многоклеточных животных не могут существовать самостоятельно. Поэтому целостность организма многоклеточного животного поддерживается за счёт межклеточного взаимодействия.

Индивидуальное развитие многоклеточного животного обычно начинается с одной оплодотворённой яйцеклетки. Она многократно делится. Но после деления клетки не расходятся. Сходные по строению и функциям группы клеток образуют ткани, обеспечивающие жизнедеятельность многоклеточного организма.

Всё это подтверждает предположение о том, что очень давно многоклеточные животные могли произойти от одноклеточных. Постепенно, в ходе длительного исторического развития живой природы возникло множество различных многоклеточных животных. Они разнообразны по форме, строению тела и образу жизни.

В начале XIX века французский учёный Жан Батист Ламарк разделил животный мир на две основные группы – беспозвоночных и позвоночных животных. Такое деление царства животных не имеет систематического значения, однако широко используется.

Беспозвоночные — многочисленная группа животных, не имеющих внутреннего скелета, основой которого является позвоночник.

Беспозвоночные составляют примерно 95% всех видов современных животных. Они имеют различное строение. Обилие и разнообразие беспозвоночных делает их вездесущими. Многие из них хорошо приспосабливаются к изменению условий обитания. Познакомимся с наиболее известными группами этих животных.

Губки – преимущественно морские животные, прикреплённые ко дну и подводным предметам. Тело губок напоминает бокал, пронизанный порами. На свободном конце тела находится выводное отверстие – устье.

Кишечнопо́лостные – хищные водные, преимущественно морские, многоклеточные животные с мешковидным телом. На переднем конце тела расположено ротовое отверстие, окружённое щупальцами. Существенный признак кишечнополостных животных – наличие в их теле кишечной полости – послужил основанием для названия типа. К кишечнополостным относят гидру, медуз, коралловых полипов.

Иглокожие – обитатели морей, преимущественно донные животные, способные к медленному передвижению. К этой группе относятся морские звёзды, морские ежи, голотурии. Размеры иглокожих составляют от нескольких миллиметров до 1 м.

Черви – группа многоклеточных животных с вытянутым телом, без опорных (скелетных) образований. Они обитают в почве, морях и пресных водоёмах. Многие черви являются паразитами растений, животных и человека.

Моллюски – наземные и водные животные с мягким нечленистым телом, покрытым кожной складкой – мантией. Тело моллюсков состоит из головы, туловища и ноги. У большинства моллюсков есть раковина. К моллюскам относятся улитки, мидии, устрицы, кальмары, каракатицы, осьминоги.

Членистоногие – группа беспозвоночных животных с сегментированным телом и членистыми конечностями (отсюда и название животных «членистоногие»). Снаружи их тело покрыто твёрдой кутикулой. Она состоит в основном из органического вещества хитина и образует панцирь, который защищает тело и выполняет функцию наружного скелета.

Ракообразные – в основном водные животные. Их тело состоит из головы, груди (или головогруди) и брюшка. Органы дыхания – жабры. К ракообразным относятся раки, крабы, омары, креветки, лангусты.

Паукообразные – это в основном сухопутные членистоногие, которые имеют восемь ног. Тело паукообразных состоит из головогруди и брюшка. К паукообразным относятся пауки, клещи, скорпионы, сенокосцы.

Насекомые – это членистоногие, которые имеют шесть ног и органы воздушного дыхания – трахеи. Тело насекомых состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. У большинства видов насекомых развиты крылья. Насекомые – самая большая группа среди всех животных. Их более 1 млн видов. Наиболее разнообразен мир насекомых в тропиках. В более умеренных широтах число их видов не так велико, но общая численность насекомых огромна.

Самая разнообразная группа насекомых – жуки. Их характерный признак – наличие жёстких и прочных передних крыльев, называемых надкрыльями. Они прикрывают верхнюю сторону брюшка и задние перепончатые крылья, при помощи которых жуки летают.

Сравнивая между собой различные группы беспозвоночных животных, можно заметить, как постепенно усложняется их строение.

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Установление соответствий между элементами двух множеств.

Текст вопроса: Установите соответствие.

Варианты ответов:

пчела

черви

улитка

кишечнополостные

пиявка

членистоногие

гидра

моллюски

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

пчела

членистоногие

улитка

моллюски

пиявка

черви

гидра

кишечнополостные

Разбор типового контрольного задания

Тип задания: Выбор элемента из выпадающего списка;

Текст вопроса: Рассмотрите рисунок и восстановите утверждение, выбрав правильные ответы из ниспадающего списка.

Варианты ответов:

На рисунке изображён (позвоночный/беспозвоночный) организм, который называется (актиния/морская звезда/морской ёж/радиолярия), он принадлежит к типу (Иглокожие/Черви/Кишечнополостные/Моллюски).

Правильный вариант ответа:

На рисунке изображён беспозвоночный организм, который называется морская звезда, он принадлежит к типу Иглокожие.

Метамерная сегментация | Encyclopedia.com

Oxford

просмотров обновлено 27 июня 2018 метамерная сегментация Повторение органов и тканей через определенные промежутки времени вдоль тела животного, таким образом разделяя тело на линейную серию одинаковых частей или сегментов (метамеров) . Наиболее ярко это видно у Annelida. По существу, метамерная сегментация — это внутренний, мезодермальный феномен, при этом мускулатура тела и целома являются первичными сегментарными подразделениями; эта внутренняя сегментация накладывает соответствующую сегментацию на нервы, кровеносные сосуды и органы выделения.У некоторых метамерных животных сегментация видна снаружи, но у других (например, Chordata) внешняя сегментация потеряна, а внутренняя сегментация лучше всего видна в эмбрионе. Считается, что метамерная сегментация возникла как адаптация к более эффективному перемещению.

Зоологический словарь МАЙКЛ АЛЛАБИ

оксфорд

просмотров обновлено июн 8 2018 метамерная сегментация ( метамерия ; сегментация ) Разделение тела животного (кроме области головы) на цефализацию ряд отделов ( сегмента, или метамера, ), каждый из которых содержит одни и те же органы.Метамерная сегментация наиболее сильно выражена у кольчатых червей (например, дождевых червей), у которых мышцы, кровеносные сосуды, нервы и т. Д. Повторяются в каждом сегменте. У этих животных сегментация очевидна как внешне, так и внутренне. Это также происходит внутри у членистоногих и в эмбриональном развитии всех позвоночных, у которых оно ограничивается частями мышечной, скелетной и нервной систем и не проявляется внешне.

Биологический словарь

Оксфорд

просмотров обновлено мая 8 2018 метамерная сегментация Повторение органов и тканей через определенные промежутки времени вдоль тела животного.

Словарь наук о Земле AILSA ALLABY и MICHAEL ALLABY

Членистоногие — ракообразные, насекомые | Журнал Wildlife Journal Junior

Классификация

Королевство: Animalia
Тип:
Arthropoda

.
Организмы этого типа составляют более 75% всей жизни на Земле.Этот тип включает насекомых, таких как бабочки и жуки, ракообразных, таких как крабы и омары, и хелицератов, таких как пауки и скорпионы.

Членистоногие обитают во всех частях света в самых разных средах, от морских глубин до замороженных арктических регионов. Было идентифицировано более 800000 видов членистоногих, но по оценкам ученых, в этом типе могут быть десятки миллионов видов, многие из которых еще предстоит обнаружить! Размер членистоногих варьируется от микроскопических до гигантских японских крабов-пауков с размахом 12 футов от левой передней ноги до правой передней ноги!

Слово «членистоногие» представляет собой сочетание двух греческих слов: arthro , означающего сочлененный, и pod , означающего стопу.У всех членистоногих есть сочлененные ноги, когти и части тела! Членистоногие имеют сегментированное тело. Каждый сегмент тела обычно имеет пару отростков . Придатками могут быть антенны, крылья, ноги или ротовой аппарат! Сегменты тела соединены подвижными суставами. Каждый сегмент тела покрыт твердым экзоскелетом , который называется кутикулой . Кутикула изготовлена ​​из хитина . Хитин — это тот же материал, из которого сделаны ногти. Хитин выделяется из кожи членистоногих.Однажды сформировавшись, кутикула не растет. Когда членистоногие растут, они линяют или сбрасывают кутикулу, чтобы образовалась новая, более крупная кутикула. Кутикула защищает членистоногих от обезвоживания и хищников и служит местом прикрепления мышц.

Тело большинства членистоногих состоит из трех частей — головы, грудной клетки, и брюшка. Грудь — это часть тела между головой и животом. У некоторых видов членистоногих голова и грудная клетка составляют одну часть, называемую головогруди .

Членистоногие имеют открытую систему кровообращения . В открытой системе кровообращения кровь не транспортируется в организме по венам и артериям; она свободно течет в полостях тела и вступает в прямой контакт с внутренними тканями и органами организма! У большинства членистоногих, обитающих в воде, есть жабры. У членистоногих, которые живут на суше, есть серия трубок по всему телу, называемых трахеями .

Членистоногие — это двусторонне симметричные , это означает, что если вы разрежете их сверху вниз, каждая половина будет точно такой же! В филуме членистоногих четыре подтипа.

Членистоногие

Членистоногие


Лаборатория 5 — Членистоногие

Знакомство с членистоногими

Это не эпоха млекопитающих, как ее называли викторианцы. В планета сегодня почти полностью доминирует один тип животного мира. На суше, в море, даже в самом воздухе они настоящие мастера земли.Это членистоногих, . Членистоногие эуцеломат протостомы, доминирующие над ветвью протостомов древа животных, просто так как позвоночные животные доминируют в ветви дейтеростома. Членистоногие разделяют общий предком многощетинковых червей, и даже может быть прямым потомком полихеты. Но в отличие от других беспозвоночных эвцеломат, членистоногие целом у взрослого животного сильно редуцирован.

Существует более 800000 названных видов в типе Arthropoda , назван от греческого arthros (= сочлененный) и poda (= оплачивать), включая знакомых паукообразных, ракообразных и насекомых вместе с множество менее знакомых существ, таких как многоножки, многоножки и море пауки.У всех членистоногих имеется суставных отростков . Этот эволюционный инновации вероятно, ключ к ошеломляющему успеху этой разнообразной группы. Там около 1018 (10 миллиардов миллиардов) членистоногих живы одновременно. Там более чем в три раза больше видов членистоногих, чем всех другие животные на Земле, и может быть еще миллионы, которых у нас нет даже обнаружил. Членистоногие все делают ногами или модифицированными ногами. Они ходят, плавают, ползают и ползают, они используют ноги, чтобы чувствовать ( усики), чтобы кусать, кусать и даже жевать.Это один причина членистоногие выглядят такими чуждыми, когда мы видим их вблизи. Жуют боком, и все это делается с помощью ног.

Их тела защищены прочной кутикулой из белков и хитин , полисахарид с добавленными группами азота. Кутикула — это жесткий внешний слой из неживого органического материала. Кутикула членистоногих действует как экзоскелет . Большинство из них очень маленькие, но есть несколько омаров. достигать до метра, а один гигантский краб вырастает до 3.5 метров в длину.

Ископаемые насекомые также были очень большими. Древние стрекозы имели размах крыльев футов или больше. Но живые насекомые всегда мелкие. Возможно меньше насекомые лучше прятались от многочисленных хищников или убегали от них. Наземный членистоногие остаются маленькими в первую очередь из-за ограничений, налагаемых их экзоскелет. Большому насекомому понадобится такой толстый экзоскелет к выдержать его сильные мускулы, чтобы вес кутикулы был тоже отлично подходит для переноски животного.Для маленького животного, имея свой скелет снаружи так же логично, как и внутри. Но это создает фундаментальная проблема для членистоногих. Они должны сбросить свой экзоскелет, или же линь , чтобы расти. Экзоскелет раскрывается. животное появляется и набухает до большего размера, пока не станет более твердым более новый и крупный экзоскелет. Пока животное линяет, оно особенно уязвимо — достаточно попросить тарелку с мягкой оболочкой крабы!

Членистоногие имеют сегментированное тело, как у кольчатых червей.Эти сегменты стали специализированными, однако, с одной парой сочлененных придатков добавлен к каждому сегменту. Среди живых членистоногих многоножки наиболее пристально предложить как могли выглядеть древние членистоногие. Сегменты членистоногих также объединены в функциональные блоки, называемые tagma . Этот процесс слияния сегментов, или тагмос , обычно приводит к членистоногие тело, которое состоит из трех основных частей: головы , грудной клетки и живот . Иногда голова и грудная клетка сливаются в головогрудь .Каждая из этих частей тела все еще имеет придатки, которые были Это, хотя эти придатки часто сильно видоизменяются. Членистоногие очень высоко цефализованный, часто с замысловатым ротовым аппаратом и замысловатым сенсорный органов, в том числе статоцист , усиков , простых глаз и Глаза сложные . Чувствительные волоски на поверхности тела могут обнаруживать прикосновения, струи воды или химикатов. Их нервная система очень развитый, с цепями ганглиев, обслуживающих различные части тела, и тремя слитный пары церебральных ганглиев, образующих головной мозг.

Водные членистоногие дышат жабрами . Наземные формы полагаться при диффузии через крошечные трубочки, называемые трахеи . Трахеи покрытый кутикулой воздуховоды, которые разветвляются по всему телу и открываются в крошечные отверстия под названием дыхальца , расположены вдоль брюшка. Насекомые могут открываться и закрываться эти дыхальца, чтобы сохранить воду, которая в противном случае была бы потеряна испарение из открытых пробирок. Они полагаются на диффузию для дыхания. о причинах того, что насекомые маленькие.

Членистоногие выделяют с помощью мальфигиевых канальцев , прогнозы пищеварительного тракта, которые помогают экономить воду. Наземные формы выделять азот в виде мочевой кислоты , как и птицы. Их отходы почти высохли, превосходная адаптация к жизни на суше. У членистоногих открытое кровообращение система и отдельные полы. Оплодотворение обычно внутреннее, другое приспособление к земной жизни. Самцы и самки часто показывают выраженный сексуальный Диморфизм .


Таксономия

Тип Arthropoda:

Subphylum Chelicerata

Class Merostomata — подковообразные крабы,

Class Arachnida — пауки, скорпионы клещи, клещи

Subphylum Crustacea — ракообразные

Subphylum Uniramia

Класс Chilopoda — многоножки

Class Diplopoda — многоножки

Класс Insecta — насекомые

Отряд перепончатокрылые — муравьи, пчелы, осы

Отряд жесткокрылых — жуки

Отряд чешуекрылых — бабочки, мотыльки

Отряд Diptera — мухи, комары

Отряд Orthoptera — кузнечики, сверчки, тараканы

Заказать Odonata — стрекозы

Отряд Isoptera — термиты


Условия
  • шарнирные придатки
  • кутикула
  • хитин
  • экзоскелет
  • линька
  • тагма
  • тагмос
  • голова
  • грудная клетка
  • живот
  • головогрудь
  • статоциста
  • антенны
  • простые глаза
  • сложные глаза
  • жабры
  • трахеи
  • дыхалец
  • мальфигиевые канальцы
  • мочевая кислота
  • половой диморфизм
  • хелицеры
  • клыки
  • педипальпы
  • фильеры
  • полотна
  • Rocky Mt.Пятнистая лихорадка
  • Болезнь Лайма
  • двояковыпуклые отростки
  • однообразные придатки
  • личинок науплиуса
  • детрит
  • детритофаги
  • феромоны
  • максиллы
  • простая метаморфоза
  • полная метаморфоза

Характеристики подтипов и классов

Subphylum Chelicerata:

У хелицератов первая пара придатков называется хелицер, и модифицированы для манипулирования едой.Их часто видоизменяют как клыков. или клещи. У хелицератов нет усиков.

Class Merostomata — подковообразные крабы ( Limulus )

Подковообразные крабы имеют личинки, очень похожие на трилобитов, и они могут быть потомками этой давно исчезнувшей группы. Подковообразные крабы находятся ведет ночной образ жизни, питается кольчатыми червями и моллюсками. Они плывут на спине, или ходите прямо на пяти парах ходильных ног. Они живут в глубине океан, весной в большом количестве мигрируют к берегу, чтобы спариваться на пляжах во время лунного света и прилива — так же, как студенты весной Перемена.

Класс Arachnida — (57 000 экз.), Пауки, скорпионы, клещи, клещи, и папа длинноногий

У этой очень успешной группы членистоногих есть четыре пары ходьбы. ноги (8 ног). Первая пара придатков — это хелицеры , и в вторая пара — педипальпы , придатки модифицированы для сенсорных функции или для манипулирования добычей. В основном они плотоядны (многие клещи травоядные животные). Большинство из них выделяют мощные пищеварительные ферменты, которые вводятся в добыча превратить его в жидкое.Растворившись в собственном эпидермисе, добыча потягивается. как поплавок корневого пива.

Отряд Scorpiones (2000 экз.) — Скорпионы имеют педипальпы. модифицированный как клешни, вместе с ядовитым жалом в хвосте. Скорпионы назад до силурия, около 425 млн лет назад, и может быть первым земным членистоногие.

Отряд Araneae (32000 экз.) — Пауки имеют особую доработку. задний придатки, названные прядильщиками , они используют для прядения своих паутины .Не все пауки плетут паутину. Пауки-волки — тигры листа мусор, а обыкновенный паук-скакун прыгает в несколько раз своей длины ловить его добыча. Пауки используют педипальпы в качестве копулятивных органов. Пауки дышат к Книжные легкие

Отряд Acari — (30 000 экз.) — Клещи и клещи являются самыми крупными и самая разнообразная группа паукообразных. Большинство из них очень крошечные, менее 1 мм. длинный. Грудь и голова сливаются в единое целое (головогрудь). Клещи находятся кровососущие паразиты и могут переносить такие болезни, как Rocky Mountain Пятнистый Лихорадка и болезнь Лайма .

Order Opiliones (5000 экз.) — Папа Длинноногий — знакомый паукообразный. У него овальное тело с очень длинными ногами, которые они часто терять в различных авариях и столкновениях с хищниками. Они хищники, травоядные животные и падальщики. Присмотритесь к ним в следующий раз, когда увидите его. Они несут их глаза на вершине небольшой башни на спине ( странно! ).


Subphylum Crustacea — (38000 экз.), Крабы, креветка, омары, раки, изоподы, ракушки, креветки

Ракообразные в основном морские и доминируют в океане. степень что насекомые доминируют на земле и в воздухе.Несмотря на их водные разнообразие, очень мало наземных ракообразных, как и очень мало настоящие водные насекомые. У ракообразных двояковыпуклых отростков . Каждый у ноги есть дополнительный отросток, вроде маленького ветвления миниатюрной ноги выключенный от основной ноги. Многие группы ракообразных лишились этого дополнительного придаток во время последующей эволюции. Order Decapoda имеет пять пар из ходячие ноги, включая знакомых крабов, омаров и раков. В первая пара отростков обычно видоизменяется как антенны .Ракообразные имеют две пары усиков. Другой набор передних придатков модифицированный как нижних челюстей, которые функционируют при захвате, кусании и жевании еда. Раки-самцы также используют одну пару ног в качестве копулятивного органа. Все ракообразные имеют общий тип личинки, называемой личинкой науплиуса .

Отряд Isopoda , у Isopods много общих названий, например Pill. ошибки Roly-Polys, мокрицы, Bibble Bugs, Cheesybugs, Cud-worms, Гроборезы, Обезьяний горох, свиньи-пенни, вши, слейтеры, совы, тиггигоги и (в Новый Орлеан) Doodlebugs.Они одни из немногих успешных земных ракообразные. Они питаются гниющей растительностью в листовой опаде.


Subphylum Uniramia — многоножки, многоножки, насекомые

унирамов имеют одну пару антенн, а — однообразные. придатки . Вероятно, они произошли от червей-олигохет.

Класс Chilopoda — (2500 экз.) Многоножки обитают во влажных местах. под старыми бревнами и камнями. Они плотоядны, питаются в основном насекомыми. Они сильно сегментированы и имеют по одной паре ног на сегмент.Несмотря на название, количество ножек выходит значительно меньше одной сотня (санти = 100). Первый сегмент ствола несет ядовитых клыков . Сороконожки очень опасны, и их укус чрезвычайно болезнен.

Класс Diplopoda — (10 000 экз.) Многоножки имеют то же самое среда обитания как многоножки, но в основном они травоядны, питаясь разлагающимися растительность в листовой подстилке. Животные, которые питаются детритом , называются детритофагами .У них две пары ножек на сегмент (менее тысячи [= Милли], но намного больше, чем сороконожка). Каждый сегмент многоножки фактически два сегмента слились вместе (отсюда двойной набор ног). Они могут выделять защитная жидкость с неприятным запахом, и некоторые виды на самом деле выделяют крошечный количество цианистого газа, чтобы защитить себя!

Класс Insecta — (750 000 экз.) Если бы мы знали все разные насекомые на Земле может быть до 30 миллионов видов. Насекомые эволюционировали около 200 млн лет назад, тараканы и стрекозы в числе первых появляться.У насекомых есть голова, грудная клетка и брюшко, а также три пары ног (6 ноги) на грудной клетке. (У ракообразных есть ноги как на брюшке, так и на животе. грудная клетка). У большинства насекомых одна или две пары крыльев. Они единственные беспозвоночные, которые летают. Большинство из них имеют сложных глаз и могут общаться по звуку и запаху, используя мощные химические гормоны, называемые феромоны .

У насекомых чрезвычайно сложный ротовой аппарат, состоящий из пар придатки слились в нижнюю губу (labium) и верхнюю губу (labrum), с другими придатками, называемыми maxillae, , помогающими при жевании.Эти ротовые органы сильно модифицированы в различных группах для жевания, сосания и пирсинг. Насекомые претерпевают метаморфоз по мере развития, изменяясь с один формируются к другому по мере созревания. Некоторые (около 10%) показывают простых метаморфоза , в котором нет стадии покоя. Юношеские стадии выглядят как крошечные версии взрослых. Большинство (90%) демонстрируют полную метаморфозу , в котором одна стадия является неактивной куколкой , подобной кокону куколки моль или куколку бабочки.Их личинки часто радикально разные от взрослой особи (как бабочка и гусеница). Они нет только выглядят по-разному, они живут в разных местах и ​​едят по-разному еда.


Список дел и просмотр

Понаблюдайте за сохранившимися членистоногими на выставке. Как работает разные группы используют свои ноги, чтобы ходить, плавать, кормить или спариваться?

Следите за движением многоножки . Посмотри на ноги. Смотри как волны сокращения мышц проходят через сегменты? В полихета Червь Nereis движется точно так же.Справиться с многоножки очень нежно. Они чьи-то домашние животные. Из них также получаются отличные домашние животные для общежитие комнаты — они не требуют особого ухода, не занимают много места и не производят шум или беспорядок, в отличие от вашего соседа по комнате.

Потревожите многоножек, чтобы они передвигались вокруг . Видишь ядовитые клыки? Обратите внимание на то, насколько плоское тело, и сравните число ног с таковыми многоножки. Почему каждый контейнер вмещает только одиночная сороконожка? Не открывайте банки, если у вас нет дела крайний боль.

Поиграйте с Roly-Polys. Да ладно, круто. Они не кусается. Наблюдайте, как они сворачиваются в клубок, когда их потревожат. Нет все изоподы могут это делать, но свернуться в бронированный шар — отличный защитная тактика. Сравните нашу крошечную наземную версию с громадный (сохранившиеся) морские равноногие.

Посмотрите на живых соленых креветок, крабов-отшельников и крабов-скрипачей. Обращайтесь с ними осторожно (больше домашних животных). Смотрите, как они используют свои ноги, включая модифицированные ноги, образующие их ротовой аппарат.Вы можете увидеть мужчину скрипач крабы поднимают свою большую лапу и машут ею, чтобы захватить территорию внутри танк, в надежде привлечь помощника (можно ли их винить?).

Понаблюдать за живыми раками . Что делают раки, когда чувствует угрозу? Как он использует свои плавательные вставки, когда он неподвижен?

Наблюдайте за разнообразием ротового аппарата насекомых и т. Д. Не волнуйтесь о возможность идентифицировать отдельные слайды. Попытайтесь почувствовать модифицированные таким образом ноги используются у этих животных для самых разных сосание, протирание губкой, пирсинг и кусание.

Понаблюдайте за насекомыми на выставке. Вы должны быть знакомы (для лаборатория и лекция) с общими отрядами насекомых, перечисленными в этом руководстве.


Насадки для диссекции

Раков относительно легко препарировать. У многих из вас было достаточно потренируйтесь препарировать их на Jazz Fest. Ваша первая задача — определить независимо от того, есть ли у вас раки — мужские или женские. Включите животное назад, и осмотрите область грудной клетки, где ноги соединяются с телом.женский раки имеют круглое отверстие, как крошечный пончик, который является их семенной розетка . У самцов раков закаленная пара плавников (ноги на животе), которая простирается назад к голове и аккуратно прилегает в бороздка между шагающими ногами. Эти модифицированные ноги жесткие, подобно жесткий пластик. Они изогнуты, как половина соломинки от газированной воды, а когда они соединенные вместе, они образуют крошечную трубку, по которой проходит сперма. в течение совокупление. Раки буквально совокупляются ногами.

Изучите их внешнюю анатомию. Определите следующие структуры: трибуна , усики, глаза, грудная клетка, панцирь, чела (когти), хелипед, ходьба ноги, живот, пловцы, тельсон и уропод. Изучите различные придатки и видоизмененные придатки тесно. Обратите внимание, что некоторые из них двояковыпны (напр. уроподы, большинство пловцов), в то время как некоторые из них однообразны (напр. Cheliped). Однообразные придатки являются результатом эволюционной утраты второй ответвляться. Обратите внимание, что каждая пара антенн представляет собой двояковыпуклые отростки.Исследовать тельсон и уропод. Как раки используют эти двояковыпуклые придатки спастись от хищников? Используя зонд, попробуйте найти рот и анус. Примечание толстые треугольные челюсти , основной признак ракообразных.

Выложите раков в кастрюлю дорсальной стороной вверх. Аккуратно вырезать панцирь ножницами с одной стороны от средней линии, и вниз по обе стороны. Снимите его, чтобы обнажить жабры . Обратите внимание, как в жабры соприкасаются с ногами и наблюдают за вторым нижележащим рядом жабры.Отрежьте жабры, где они соединяются с телом. Попробуйте найти крошечный сердце (удачи!). Прямо под сердцем находятся гонад, (яичники или семенники). Ищите пищевод и желудок (вы всегда можете вставлять зонд через отверстие , чтобы увидеть, где он выходит). Осторожно удалять внутренние органы, и ищите крошечный мозг возле основания из усики.


Анатомия раков
  • семеприемник
  • трибуна
  • антенны
  • глаз
  • грудная клетка
  • панцирь
  • чел
  • хелипед
  • ходунки
  • живот
  • плавки
  • тельсон
  • уропод
  • нижних челюстей
  • жабры
  • сердце
  • гонад
  • пищевода
  • рот
  • желудок
  • мозг

Экономическое, экологическое и эволюционное значение

Множество способов, которыми членистоногие помогают нам и причиняют нам вред, почти слишком многочисленные упомянуть.

Они дают морепродукты и опыляют плодовые культуры.

Они также наносят ущерб урожаю на миллиарды долларов в год.

Они вызывают или переносят множество болезней, таких как малярия и чума.

С экологической точки зрения они являются чрезвычайно важными травоядными животными. Членистоногие находятся первичные преобразователи растительной ткани в ткань животных на планете!


Подумайте об этом

Как сегментация и тагмос объясняют успех членистоногие?

Почему жучки не размером с Бьюик?

Трилобиты были одними из самых успешных членистоногих на Земле, когда-то насчитывает более 10 000 видов.Почему они все ушли?

Как происходит плавное течение мышечных сокращений при движении многоножка связаны с эволюцией сегментации кольчатых червей и членистоногих? ( Подсказка: Почему сегментированный план тела полезен роющему животному? )


Ссылки для изучения

Сотни членистоногих спокойно ждут в темных уголках. Интернета, готовы наброситься на неосторожного студента и схватить внимание. Когда начать? Сервер UCMP отлично подходит для всех групп, кроме ракообразные:

Невероятное количество материалов о пауках, скорпионах, клещах и клещах. ждет вас в центре паутины паукообразных.Включает систематику, паукообразный базы данных, материалы для детей, искусство, литература и кино:
Ракообразные ползают по мрачным просторам киберморя. Вы будете найти хорошую отправную точку на домашней странице Общества ракообразных, который включает множество ссылок на этих хрустящих тварей:
Домашних страниц насекомых почти столько же, сколько и видов бабочки. Хорошее место для начала — домашняя страница энтомологии Гордона, которая включает множество ссылок на все основные заказы и много интересного о ошибок:
Узнайте больше о прыгающих пауках, включая фильмы в формате PG-13 Quicktime. их любопытные ритуалы ухаживания по адресу:
Найдите часто задаваемые вопросы о scorpions, включая ссылки на beaucoup, по адресу:
.
Сила вшей побуждает вас, так что узнайте о клещах и клещах и вещи этот укус с домашней страницы сети болезни Лайма по адресу:
Прочтите «Руководство по борьбе с тараканами» по адресу:
.
В сети было поймано много бабочек и мотыльков: хороший живописный справочник по распространенным видам с советами по растениям-хозяевам можно найти по адресу:
Узнайте о мотыльках Северной Америки по адресу:
.
Заказывайте книги, видеоролики, гусеницы и т. Д.в:
Одна из многих страниц, посвященных выращиванию бабочек Painted Lady:

Наверх


Вернуться на главную страницу Diversity


Сегментация (насекомые)

Сегментация — это повторение единиц тела вдоль передне-задней оси и является фундаментальным свойством всех насекомых; действительно, это очевидный признак всех членистоногих. Сегменты насекомых отчетливо видны как повторяющиеся узоры, видимые в экзоскелете, но повторяющиеся узоры также присутствуют во внутренних структурах, таких как мышцы, нейроны и трахеи.Благодаря генетическим и молекулярным подходам к двукрылым плодовым мухам Drosophila melanogaster механизмы сегментации у этого насекомого теперь понятны очень подробно. В последнее время интерес к эволюции сегментации вдохновил на многочисленные сравнительные исследования механизмов, управляющих сегментацией у различных таксонов насекомых. Эти эксперименты показывают, что некоторые аспекты механизмов дрозофилы сохраняются у всех насекомых, тогда как другие претерпели обширные эволюционные изменения.

ОБРАЗЕЦ СЕГМЕНТОВ СО

Сегменты лучше всего видны в экзоскелете взрослого человека, где мы можем видеть повторяющийся узор в кутикуле.Пластины твердого тела, составляющие экзоскелет взрослого человека, или склериты, разделены перепончатыми межсегментарными бороздками, которые лежат на границе между сегментами и позволяют телу изгибаться. Сегментированный экзоскелет также часто наделен повторяющимися паттернами пигментации и другими элементами, такими как зубчики или волосы на экзоскелете (рис. 1 и 2).

РИСУНОК 1 Узор из сегментов можно легко увидеть на этой моли Атлас (Attacus atlas), что еще более заметно из-за повторяющегося рисунка пигментации.Обратите внимание на тагму на голове, грудной клетке и брюшной полости.

РИСУНОК 2 Личиночные сегменты дрозофилы. Рисунок сегментов четко выявляется по рисунку зубчиков (волосовидных выступов) на вентральной поверхности личинок. Сегменты головы развернуты внутрь, а конечные сегменты брюшка не видны на поверхности.
Отдельные сегменты насекомых также демонстрируют различные уровни специализации с точки зрения морфологии и функции и сгруппированы в три основных участка, также известных как тагматы: голова, грудная клетка и брюшко.Голова состоит из шести сегментов, грудной клетки — трех, а брюшка — одиннадцати сегментов. Сегменты грудной клетки и брюшка распознаются легче всего, тогда как сегменты головы и конечные области брюшка менее заметны, поскольку у некоторых насекомых в процессе развития они сливаются. Голова состоит из антеннального, глазного, интеркалярного, нижнечелюстного, верхнечелюстного и губного сегментов (постепенно от переднего к заднему), хотя некоторые исследователи предположили существование седьмого сегмента в самом переднем отделе головы.Грудь приспособлена для передвижения, и ее три сегмента несут шесть ног и крылья. Самые задние сегменты брюшной полости (A10 и A11) слиты и уменьшены у некоторых видов, что затрудняет их распознавание у взрослых, но обычно может быть обнаружено во время эмбриогенеза.
Хотя сегментация наиболее четко видна в экзоскелете и в других продуктах эктодермы, паттерн сегментации также отражается в расположении внутренних особенностей. Мускулатура, трахеальная система и нервная система также сегментированы.Центральная нервная система насекомых имеет сегментарный характер и содержит повторяющиеся ганглии почти для всех сегментов, хотя в некоторой степени произошло вторичное слияние. Ганглии возникают во всех брюшных сегментах во время развития, но у большинства насекомых восьмой брюшной ганглии представляет собой уплотнение задних ганглиев и иннервирует восьмой и все последующие задние сегменты. У некоторых насекомых произошел более высокий уровень слияния. У циклоррафических мух и клопов Rhodnius, например, весь брюшной нервный тяж объединен в единую массу нервной ткани.


ПАРАМЕТРЫ

Сегменты, которые мы видим в эпидермисе насекомых, настолько очевидны, что возникает соблазн думать, что они должны представлять фундаментальные строительные блоки строения тела насекомого. Однако оказывается, что основной единицей сегментации на самом деле является «парасегмент». Парасегменты (пара от греческого означает «рядом» или «рядом») имеют ту же ширину, что и традиционные сегменты, но немного сдвинуты по фазе от них вдоль оси тела, так что один парасегмент состоит примерно из задней части. одна четверть одного сегмента и передние три четверти следующего прилегающего сегмента.Итак, если традиционные сегменты и парасегменты имеют одинаковую ширину, но просто сдвинуты по фазе друг относительно друга, зачем вообще рассматривать парасегменты?
Доказательства существования парасегментов и их первенства в сегментации исходят из нескольких линий доказательств. Во-первых, экспрессия и мутантные фенотипы некоторых гомеотических селекторных генов (описанных ниже), по-видимому, влияют на регионы, ограниченные парасегментарными границами. Во-вторых, центры передачи сигналов, устанавливаемые генами сегментной полярности, действуют через границы парасегментов.В-третьих, во время развития нескольких отрядов насекомых можно увидеть небольшие бороздки, соответствующие границам парасегментов, временно разделяющие эктодерму до появления более глубоких и постоянных сегментарных бороздок. Наконец, данные других членистоногих предполагают, что парасегменты играют фундаментальную роль в формировании передне-заднего паттерна у этих животных. Анализ экспрессии генов сегментации у большого количества других членистоногих также решительно подтверждает фундаментальную природу парасегментов у всех членистоногих, а исследования по анализу клонов, проведенные на некоторых ракообразных, показали, что отдельные ряды эктодермальных клеток делятся по стереотипным образцам, давая начало одному парасегмент — свидетельство того, что генеалогической единицей у этих ракообразных является парасегмент.

МЕХАНИЗМЫ СЕГМЕНТАЦИИ У ДРОСОФИЛЫ

Исследования сегментации насекомых с помощью экспериментальных манипуляций, таких как лигирование, абляция, центрифугирование и трансплантация, имеют богатую историю и продолжают обеспечивать важную информацию о механизмах сегментации. Однако примерно 25 лет назад наше понимание этих механизмов было быстро ускорено генетическим мутантным скринингом у плодовой мухи D. melanogaster. Действительно, эти экраны раскрыли такие фундаментальные принципы формирования биологических паттернов, что разработавшие их генетики, Эдвард Льюис, Эрик Вишаус и Кристиан Нильс Слейн-Фольхард, были удостоены Нобелевской премии по медицине и физиологии за их вклад в генетический анализ тагмос и сегментация у дрозофилы.Генетический анализ сегментации был быстро дополнен молекулярными и биохимическими исследованиями, которые предоставили подробные сведения о том, как сегменты генерируются вдоль передне-задней оси во время эмбриогенеза Drosophila. Поскольку сейчас так много известно о механизме, регулирующем сегментацию у Drosophila, это послужило точкой отсчета для понимания этого процесса у всех насекомых.
Ранний мутантный скрининг идентифицировал многие гены, которые действуют, чтобы установить паттерн сегментации, и они были сгруппированы в несколько классов на основе связанных с ними мутантных фенотипов.Эти фенотипы указывают на то, что гены сегментации у Drosophila действуют иерархическим образом, чтобы последовательно подразделить эмбрион на все более и более мелкие единицы, в конечном итоге устанавливая паттерн сегментов, который мы видим у личинок Drosophila (Fig. 3).

Материнский эффект координирует гены

Исследования генов материнского эффекта показывают, что процесс сегментации фактически начинается во время оогенеза, когда специфические информационные РНК (мРНК) локализуются либо на заднем, либо на переднем конце развивающегося яйца.Например, бикоидная мРНК локализована на переднем конце яйца и образует градиент белка в яйцеклетке после того, как она была оплодотворена (с самой высокой концентрацией бикоидного белка на переднем конце). Матери, у которых отсутствует функциональный бикоид, производят эмбрионы, у которых отсутствуют передние сегменты. Также образуется обратный градиент белка nanos, и у мутантов nanos отсутствуют более задние области их тела. Формирование этих градиентов за счет простой диффузии белков возможно, потому что раннее развитие Drosophila является синцитиальным, без клеточных мембран между ядрами раннего эмбриона, позволяющими протеинам диффундировать через ранний эмбрион.Эти градиенты информации

РИСУНОК 3 Иерархия сегментации у Drosophila. Иерархия состоит из последовательной экспрессии генов материнской, разрывной, парной и сегментной полярности. Здесь показан пример шаблона выражения для одного члена каждого класса. Гомеотические гены действуют, чтобы обеспечить регионализацию сегментов и в первую очередь контролируются генами гэпа, при некотором вводе от генов правила пар и полярности сегментов. ,
, действуют, чтобы контролировать экспрессию различных нижележащих генов зиготической щели, которые являются следующей ступенью в иерархии сегментации.

Гены разрыва

Гены гэпа названы так потому, что мутации в этом классе генов вызывают делеции нескольких смежных сегментов, вызывая «разрыв» в образующейся личинке. Гены пробела считывают информационные градиенты, установленные материнскими генами, и вместе с перекрестными регуляторными входами от других генов пробела становятся экспрессируемыми в широких, но четко определенных доменах на раннем эмбрионе, которые примерно соответствуют участкам, удаленным в мутантах. . Все гены гэпа кодируют факторы транскрипции, которые действуют вместе, регулируя экспрессию нижележащих генов парных правил.

Гены парных правил

Экспрессия и функция парных генов выявляют первые периодические паттерны у эмбриона дрозофилы. Подобно генам gap, класс парных правил генов был первоначально определен через их фенотипы потери функции — в данном случае делеции с двухсегментной периодичностью. Соответственно, большинство парных генов проходят через фазу экспрессии, состоящую из семи полос — соответствующую двухсегментной периодичности — начиная с стадии синцитиальной бластодермы эмбриона и сохраняясь через клеточную стадию.Когда полосатый рисунок для одного такого гена правила пар, четный пропущен. Когда впервые наблюдали, считалось, что красивая регулярность рисунка является следствием какого-то рода химических колебаний, которые можно смоделировать с помощью уравнений реакции-диффузии. Вместо этого оказывается, что полосы определяются индивидуально вышестоящим разрывом и материнскими генами, действующими непосредственно на регуляторные области ДНК, которые контролируют экспрессию с четным пропуском. Гены парных правил кодируют факторы транскрипции, которые работают вместе, чтобы регулировать последний уровень иерархии сегментации, гены полярности сегментов.

Гены полярности сегментов

Гены полярности сегментов также были первоначально идентифицированы при генетическом скрининге и названы по их мутантным фенотипам, которые обнаруживают дефекты в каждом сегменте. Эти гены обычно экспрессируются в виде сегментных полос и включают не только факторы транскрипции, но также различные рецепторы, лиганды и ферменты, которые используются в межклеточной коммуникации и действуют для поддержания и дальнейшего уточнения структуры сегментов, которая была разработана. .

Гомеотические гены

Последняя категория генов, гомеотические гены, действуют не для производства сегментов, а скорее для придания им идентичности. Мутации в этих генах приводят к преобразованию одного или нескольких сегментов в идентичность другого сегмента. Например, определенные мутации потери функции в хобосципедии заставляют ноги появляться на месте взрослых губных щупиков. Гены гомеоза в первую очередь регулируются генами гэпа, хотя гены парных правил и сегментной полярности также играют важную роль в определении точных границ экспрессии гомеотических генов.Все гомеотические гены кодируют семейство тесно связанных факторов транскрипции и у Drosophila организованы в два комплекса на одной из хромосом. Интересно, что экспрессия гомеотических генов вдоль оси тела и их расположение в геноме примерно коллинеарны; гомеотические гены, экспрессируемые в передних сегментах эмбриона, расположены 3. в комплексе, тогда как генов, экспрессируемых в задней части, 5. в комплексе. Это коллинеарное расположение в высокой степени сохраняется у билатериальных животных, но причины этого хромосомного расположения до конца не изучены.

СВЯЗЬ СЕГМЕНТАЦИИ ДРОСОФИЛЫ С СЕГМЕНТАЦИЕЙ У ДРУГИХ НАСЕКОМЫХ

Сегментация коротких и длинных зародышей

Хотя генетический анализ сегментации у Drosophila дал неоценимое представление о механизмах формирования паттерна, более ранние манипулятивные исследования на различных насекомых показали, что некоторые аспекты сегментации у разных насекомых различаются и что действительно Drosophila может быть несколько необычным по своим механизмам. сегментации.Дрозофила классифицируется как насекомое с длинными зародышами, потому что различные манипулятивные эксперименты показали, что формирование паттерна для сегментов вдоль всей переднезадней оси достигалось очень быстро по всей длине эмбриона на стадии бластодермы без необходимости роста. На молекулярном уровне это отражается в почти одновременном появлении полного набора полос парных генов в бластодерме дрозофилы.
Длинная сегментация зародышей, типичная для Drosophila, оказывается эволюционным производным.Напротив, предковый способ сегментации называется коротким или промежуточным развитием зародыша, и в этом случае только самые передние сегменты присутствуют на стадии бластодермы (до гаструляции), а на более поздних стадиях развития добавляются задние сегменты в качестве эмбрион удлиняется. Это включает в себя как резкое удлинение зародыша, так и сопутствующую спецификацию остальных сегментов в последовательной прогрессии от переднего к заднему (рис. 4). Таким образом, при короткой сегментации зародыша существует крутой временной градиент между передним и задним формированием паттерна наряду с фазой вторичного заднего роста.Возможно, удивительно, что такие, казалось бы, разные способы развития, тем не менее, сходятся в очень консервативном плане тела насекомых. Этот парадокс заставил многих исследовать, как механизмы сегментации тела менялись в процессе эволюции насекомых.

Молекулярные данные по насекомым с короткими зародышами

Большая глубина нашего понимания сегментации дрозофилы привела к недавнему возрождению интереса к развитию других насекомых. Эмбриологические различия, наблюдаемые в развитии коротких и длинных зародышей, подразумевают основные изменения на молекулярном и генетическом уровне.Гомологи нескольких генов сегментации Drosophila в настоящее время изучены в большом количестве таксонов насекомых, и их экспрессия и функция демонстрируют как замечательные уровни эволюционной консервации, так и неожиданные примеры изменений.
У всех исследованных насекомых гомологи генов полярности сегментов дрозофилы экспрессируются полосами, как у дрозофилы, что указывает на консервативную роль в поддержании границ парасегментов у различных таксонов насекомых. Но, отражая способ сегментации их коротких зародышей, полосы появляются последовательно от переднего к заднему по мере роста эмбрионов.
Двигаясь вверх по иерархии генов сегментации, гены парных правил демонстрируют большую эволюционную лабильность. У красного мучного жука, Tribolium casteneum, даже пропущенный, выражается в виде парного правила, но снова полосы появляются последовательно с течением времени по мере удлинения зародыша. У клопа Oncopeltus fasciatus с четным пропущением

РИСУНОК 4 Эмбрионы насекомого с промежуточными зародышами, Tribolium casteneum. Эти эмбрионы были окрашены на наличие гена под названием engrailed, который выражается в виде одной полосы в каждом сегменте.Шесть передних сегментов были определены к концу стадии бластодермы (вверху слева), а остальные появляются последовательно на более поздних стадиях развития. Сравните последовательное появление сегментов у этого насекомого с прогрессивным делением, наблюдаемым во время сегментации дрозофилы (рис. 2).
полностью обходит фазу экспрессии правила пар, и полосы появляются в каждом сегменте (и у Drosophila, и у Tribolium even-skipped проходит ранний шаблон правила пар, за которым следует поздний сегментарный шаблон).У кузнечика Schistocerca americana четно-пропущенный вообще даже не выражен полосами. Эти различия и различия в экспрессии других гомологов парных правил предполагают, что обширные эволюционные изменения произошли на этой ступени иерархии сегментации, хотя эти изменения все еще приводят к консервативному выходу экспрессии гена полярности сегментов.
Меньше работ было выполнено с генами гэпа у других насекомых, но полученные результаты снова показали как сохранение, так и изменение.Даже примеры консервации гена пробела часто удивительны, если рассматривать их в контексте развития коротких зародышей. Например, мутации гена разрыва Kruppel у Drosophila удаляют грудную клетку и первую половину брюшка. У короткозернистых насекомых, поскольку брюшко формируется после стадии бластодермы, ожидается, что Круппель не будет действовать таким образом в брюшной полости. Однако, когда функция Круппеля экспериментально истощается у эмбрионов Oncopeltus, этот фенотип разрыва в значительной степени сохраняется.Это неожиданное сохранение функции Круппеля у насекомых с короткими зародышами подразумевает, что в некоторых случаях различные способы сегментации могут быть подкреплены сходными молекулярными механизмами.
Самые ранние этапы формирования паттерна кажутся еще более лабильными в процессе эволюции насекомых. Например, трудно представить, как градиент бикоидного белка может образовываться у эмбрионов кузнечика, учитывая, что вся грудная клетка и брюшная полость возникают в результате пролиферации клеток после стадии бластодермы.Исследования показывают, что ген bicoid, ключевой компонент материнской градиентной системы Drosophila, возник только внутри линии двукрылых. Возникает вопрос, какой ген действует вместо бикоида у насекомых, у которых этот ген отсутствует. Недавняя работа в Tribolium предоставила один пример того, как передняя часть может иметь структуру у насекомых, лишенных двояковыпуклой формы. В Tribolium другой белок, поставляемый матерью, продукт гомолога ортодентикла OTX1, действует вместе с Hunchback, выполняя роль, аналогичную градиенту Bicoid у Drosophila.Подобно Drosophila, эмбрионы Tribolium также проходят длительную синцициальную стадию (но поскольку они короткие зародыши, определяется только передний), поэтому нетрудно представить, как эти градиенты действуют, формируя паттерн передних сегментов. Однако у многих насекомых, таких как Schistocerca, отсутствует какая-либо форма продолжительной синцициальной стадии, и все сегменты образуются в клеточной среде. Таким образом, передние материнские градиенты, действующие у Drosophila и Tribolium, вероятно, не универсальны для насекомых.
Теперь ясно, что обширные модификации произошли в системе сегментации у разных клонов насекомых, и эти изменения могут отражать адаптивные изменения в скорости и паттернах оогенеза и раннего эмбриогенеза у разных групп насекомых. Тем не менее, картина, которая вырисовывается, показывает, что ранние шаги в иерархии сегментации Drosophila кажутся эволюционно лабильными с большей консервацией на более поздних стадиях. Понятно, что загадки остаются; Ранний эмбриогенез насекомых весьма разнообразен, обещая пока не обнаруженные механизмы для создания сегментированного плана тела насекомых.

СВЯЗЬ С СЕГМЕНТАЦИЕЙ В ДРУГИХ ФИЛАХ ЖИВОТНЫХ

Насекомые, хотя очевидно обладают необычайным очарованием, представляют лишь небольшую часть сегментированного разнообразия животных; сегментированный план тела также является отличительной чертой строения тела кольчатых червей и детенышей. Примечательно, что многие гены, участвующие в сегментации и регионализации насекомых, являются эволюционно древними и сегодня обнаруживаются во многих типах. В некоторых случаях консервация обнаруживается также на уровне функции развития.В частности, гомеотические гены, которые контролируют идентичность сегментов, сохранены как по структуре, так и по функциям у мух и позвоночных. С другой стороны, гомологи генов полярности сегментов и парных правил дрозофилы также хорошо законсервированы у мух и позвоночных, и обычно эти белки все еще играют сходные биохимические роли, но в разных контекстах развития. Например, hedgehog гена полярности сегмента используется на многих этапах формирования паттерна у позвоночных, таких как формирование паттерна дорсально-вентральной оси нервной трубки, но он не имеет известной функции в сегментации позвоночных.
Передача сигналов между клетками, основанная на пути Notch, участвует в сегментации позвоночных, и недавно была проведена работа в

.

Тип членистоногих | Форма жизни

Включает: ракообразных, пауков и насекомых

Из примерно четверти миллиона названных видов животных более одного миллиона являются членистоногими. Они живут в большем количестве мест обитания на земле, чем любое другое животное.

Название членистоногое означает «сочлененная лапа». У всех членистоногих есть сегментированные тела. Сочлененная защитная броня, называемая экзоскелетом, покрывает тело.Подумайте о панцире краба. Части их тела и мышцы прикрепляются к внутренней части этой брони. Членистоногие регулярно сбрасывают свой экзоскелет для роста. Затем расширяет свое тело до того, как затвердеет новый скелет. Этот процесс называется линькой.

Невероятное разнообразие и успех членистоногих объясняется их очень адаптируемым строением тела. Эволюция многих типов придатков — антенн, когтей, крыльев и ротовых частей — позволила членистоногим занять почти каждую нишу и среду обитания на Земле.

Сотни миллионов лет животные жили только в океанах.Затем, около 400 миллионов лет назад, следы окаменелостей предполагают, что членистоногое вышло из воды, чтобы пройти по суше. Членистоногие много раз вторгались на сушу. Ископаемые останки показывают, что разные группы, включая насекомых, многоножек и многоножек, пауков и скорпионов, сами выходили на берег в разное время.

Особенности:

  • Жесткий экзоскелет из хитина и белка
  • Обладают многочисленными сочлененными придатками и сегментированным телом
  • Должен линять, чтобы вырасти

Факт о членистоногих:

Самые быстрые летающие насекомые могут путешествовать со скоростью до 35 миль в час.

Word Bank

Сегментировано: корпус состоит из основного отделения, а корпус становится больше за счет добавления дополнительных отделений. Подобно классическому поезду с его двигателем и камбузом, сегментированные животные имеют повторяющиеся сегменты между специализированными передним и задним отсеками.
Экзоскелет: означает внешний скелет. Жесткое внешнее покрытие, которое обеспечивает структурную поддержку и дает мышцам что-то натянуть.
Придаток: частей, добавленных к основному телу, таких как когти и усики
Хитин: вещество, которое обеспечивает прочное защитное покрытие; Подобно кератину, веществу, из которого состоят человеческие волосы и ногти
Ниша: Роль или функция организма в экосистеме

11.10: Членистоногие — Биология LibreTexts

Какие виды насчитывают больше видов, чем любой другой тип животных?

Членистоногие — это не только самый крупный тип беспозвоночных. На сегодняшний день они представляют собой самый крупный тип животного царства. Примерно 80 процентов всех видов животных, живущих сегодня на Земле, — членистоногие. Очевидно, членистоногие оказались чрезвычайно успешными. Чем объясняется их успех?

Членистоногие

Существует более миллиона известных видов членистоногих.На самом деле их может быть в десять раз больше. Членистоногие включают насекомых, пауков, омаров и многоножек. Членистоногие, изображенные на рис. ниже, , дают лишь намек на разнообразие этого типа.

Разнообразие членистоногих. Пылевые клещи — одни из самых маленьких членистоногих. Японские крабы-пауки — самые крупные. Какие еще различия между членистоногими вы видите на этих фотографиях, помимо размера?

Строение и функции членистоногих

Членистоногие имеют длину от 1 миллиметра до 4 метров (около 13 футов).У них сегментированное тело с жестким экзоскелетом. У них также есть сочлененные придатки. Сегменты тела — это голова, грудная клетка и живот (см. , рис. ниже). У некоторых членистоногих голова и грудная клетка соединены в головогрудь.

Форма тела членистоногого. Обратите внимание на три части тела каждого организма.

Экзоскелет членистоногого состоит из нескольких слоев кутикулы. Экзоскелет предотвращает потерю воды и обеспечивает поддержку и защиту.Он также действует как противодействие сокращению мышц. Экзоскелет не растет по мере роста животного. Поэтому его необходимо проливать и периодически в течение жизни заменять на новый. Это называется линькой .

Сочлененные отростки членистоногих могут использоваться как ноги при ходьбе. Сочленение делает их более гибкими. Попробуйте ходить или подниматься по лестнице, не сгибая колени, и вы поймете, почему суставы полезны. У большинства членистоногих придатки на голове модифицированы для выполнения других функций. На рисунке ниже показаны некоторые отростки головы, обнаруженные у членистоногих. Органы чувств, такие как глаза, также находятся на голове.

Голова членистоногого. У членистоногих на голове появилось множество специализированных придатков и других структур.

У некоторых членистоногих есть особые выделительные структуры. Их называют тазовых желез и мальпигиевых канальцев . Коксальные железы собирают и концентрируют жидкие отходы крови. Они выводят шлаки из организма через поры.Мальфигиевые канальцы переносят отходы из пищеварительного тракта в задний проход. Шлаки выводятся через задний проход.

Подобно моллюскам и кольчатым членистоногим, водные членистоногие могут иметь жабры для обмена газов с водой (обсуждается ниже). С другой стороны, у наземных членистоногих есть особые дыхательные структуры для обмена газов с воздухом. Они описаны ниже на рис. Рисунок .

Как наземные членистоногие дышат воздухом. У наземных членистоногих есть дыхательные структуры, которые позволяют им дышать воздухом.

Подводные пауки

В прудах северной Европы живет крошечный коричневый паук, который всю свою жизнь проводит под водой. Но, как и наземные пауки, ему нужен кислород, чтобы дышать. Итак, как этот паук дышит? Использует ли он книжные легкие? Нет. На самом деле, у водных пауков, известных как «водолазные пауки», есть жабры. Время от времени паук покидает свою подводную паутину, чтобы выйти на поверхность и вернуть пузырь воздуха, который прилипает к его волосатому животу. Он помещает пузырь в маленький шелковый воздушный резервуар.Этот «водолазный колокол» представляет собой жабры, которые высасывают кислород из воды, позволяя пауку оставаться под водой до 24 часов.

Размножение членистоногих

Жизненный цикл членистоногих включает половое размножение. Большинство видов после вылупления проходят личиночную стадию. Личинки сильно отличаются от взрослых особей. Они переходят во взрослую форму в процессе, называемом метаморфоза . Это может происходить внутри кокона. Знакомый пример метаморфоза — превращение гусеницы (личинки) в бабочку (взрослую особь).У других видов членистоногих, напротив, вылупляются молодые особи, похожие на маленьких взрослых особей. У этих видов отсутствуют личиночные стадии и метаморфозы.

Эволюция членистоногих

Самыми древними известными членистоногими являются трилобитов . Ископаемый трилобит показан на рис. ниже. Трилобиты были морскими членистоногими. У них было много сегментов с парными придатками для ходьбы. По мере развития членистоногих сегменты сливались. В конце концов, появились членистоногие с тремя основными сегментами.Придатки также были потеряны или изменены в ходе эволюции членистоногих.

Ископаемые трилобиты. Эта окаменелость трилобита представляет собой самых ранних членистоногих. Трилобиты впервые появились более 500 миллионов лет назад. Они жили не менее 200 миллионов лет, прежде чем вымерли. Они оставили после себя большое количество окаменелостей.

Членистоногие были первыми наземными животными. Самые ранние наземные членистоногие, вероятно, были многоножками. Они переселились на сушу около 430 миллионов лет назад.Ранние наземные членистоногие развили приспособления, такие как книжные легкие или трахеи, для дыхания воздухом. Экзоскелет был еще одной важной адаптацией. Предотвращает пересыхание животного. Он также обеспечивает поддержку при отсутствии плавучей воды.

Классификация членистоногих

Живые членистоногие делятся на четыре подтипа. Они описаны в таблице ниже. Подтип Hexapoda состоит в основном из насекомых. Насекомых так много, и они настолько важны, что более подробно описаны ниже.

Подтип (включает) Описание Пример
Многоножки (многоножки, многоножки) наземные; травоядные или хищники; 10–400 шагающих ног; ядовитые когти для охоты

сороконожка

Хелицераты (пауки, скорпионы, клещи, клещи, подковообразные крабы, морские пауки) в основном наземные; хищники или паразиты; 8 ходунков; придатки, называемые хелицерами, для захвата добычи; ядовитые клыки для убийства добычи; нижних челюстей, челюстей, усиков нет; два сегмента тела

паук

Ракообразные (омары, крабы, креветки, ракушки, криль) в основном водные животные, хищники, падальщики или питатели-фильтры; две пары усиков и когтей для охоты; уникальная личиночная стадия (называемая «науплиус») с придатками головы для плавания

лобстер

Hexapoda (муравьи, мухи, кузнечики, жуки, бабочки, мотыльки, пчелы, коллемболы) в основном наземные или воздушные; травоядные, хищники, паразиты, падальщики или разлагатели; 6 ходунков; много модифицированных придатков, таких как крылья для летающих

жук

Резюме

  • Членистоногие — самый крупный тип в животном мире.
  • Большинство членистоногих — насекомые. Тип также включает пауков, многоножек и ракообразных.
  • Тело членистоногого состоит из трех сегментов с твердым экзоскелетом и сочлененными отростками.
  • Наземные членистоногие имеют приспособления для жизни на суше, такие как трахеи или легкие для дыхания воздухом.
  • Самые ранние членистоногие были трилобитами. Самые ранние наземные членистоногие были многоножками.

Обзор

  1. Определите отличительную черту членистоногих.
  2. Что линяет? Почему это происходит?
  3. Что такое мальфигиевые канальцы?
  4. Опишите две структуры, которые позволяют членистоногим дышать воздухом.
  5. Предположим, вы видите «жука», ползающего по земле. Имеет два сегмента тела и без усиков. К какому подтипу членистоногих принадлежит «жук»? Поясните свой ответ.

% PDF-1.4 % 94 0 объект > эндобдж xref 94 74 0000000016 00000 н. 0000001828 00000 н. 0000002108 00000 п. 0000002171 00000 п. 0000002200 00000 н. 0000002247 00000 н. 0000002942 00000 н. 0000003464 00000 н. 0000003547 00000 н. 0000003634 00000 н. 0000003695 00000 н. 0000003750 00000 н. 0000003893 00000 п. 0000004035 00000 н. 0000004176 00000 п. 0000004319 00000 н. 0000004438 00000 н. 0000004556 00000 н. 0000004672 00000 п. 0000004788 00000 н. 0000004906 00000 н. 0000005024 00000 н. 0000005140 00000 н. 0000005258 00000 н. 0000005375 00000 п. 0000005493 00000 п. 0000005592 00000 н. 0000006116 00000 п. 0000006793 00000 н. 0000007378 00000 н. 0000007996 00000 н. 0000008311 00000 н. 0000008625 00000 н. 0000009084 00000 н. 0000009537 00000 п. 0000009843 00000 н. 0000010150 00000 п. 0000010988 00000 п. 0000011091 00000 п. 0000011835 00000 п. 0000011938 00000 п. 0000011979 00000 п. 0000012002 00000 п. 0000013155 00000 п. 0000013177 00000 п. 0000013896 00000 п. 0000013919 00000 п. 0000015196 00000 п. 0000015219 00000 п. 0000016503 00000 п. 0000016526 00000 п. 0000017118 00000 п. 0000017817 00000 п. 0000018122 00000 п. 0000019330 00000 п. 0000019352 00000 п. 0000020161 00000 п.