第十一章 節(jié)肢動物門課件

第十一章節(jié)肢動物門（Arthropoda）

第十一章節(jié)肢動物門

節(jié)肢動物是動物界種類最多、數(shù)量最大、分布最廣的一門動物，這與其形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特性的高度特化有關(guān)。在無脊椎動物中，它是登陸取得巨大成功的類群，絕大多數(shù)種類演化成為真正的陸棲動物，占據(jù)了陸地的所有生境。第十一章節(jié)肢動物門分布范圍從5500m的深海,到6000m的高山;有的種類幾乎占據(jù)了陸地的所有生境——甚至出現(xiàn)具飛翔能力的翅,是無脊椎動物中唯一真正適應(yīng)陸生的動物。動物界中種類最多的一個門，已知種類>100萬，約占動物種數(shù)的84％！第十一章節(jié)肢動物門生物學(xué)特征在分節(jié)的基礎(chǔ)上，身體分為頭、胸、腹3個部分；附肢有關(guān)節(jié)，有的類群具有可以飛翔的翅；體表具幾丁質(zhì)的外骨骼，生長過程中有蛻皮現(xiàn)象；身體結(jié)構(gòu)及形態(tài)、呼吸器官及排泄器官多樣化。

第十一章節(jié)肢動物門進(jìn)化地位身體異律分節(jié)，有帶關(guān)節(jié)的附肢；具混合體腔、開放式循環(huán)系統(tǒng)；有幾丁質(zhì)外骨骼。

一些種類對陸地生活高度適應(yīng).原口動物中最進(jìn)化的類群。第十一章節(jié)肢動物門第一節(jié)節(jié)肢動物門的主要特征

1、異律分節(jié)，分節(jié)的附肢；2、外骨骼，發(fā)達(dá)的肌肉；3、混合體腔，開放式循環(huán)系統(tǒng)；4、多樣的呼吸和排泄器官；5、消化健全，取食廣泛；6、神經(jīng)系統(tǒng)集中，感覺器官發(fā)達(dá)；7、生殖發(fā)育。第十一章節(jié)肢動物門1.1異律分節(jié)體節(jié)發(fā)生分化，其機(jī)能和結(jié)構(gòu)互不相同（其中，身體最前一節(jié)稱為頂節(jié)（acron），最末一節(jié)稱為尾節(jié)（telson＝pygidium），末端的也稱肛節(jié)（analsegment）。節(jié)數(shù)因種類而不同，最多可超過200節(jié)。機(jī)能和結(jié)構(gòu)相同的體節(jié)常組合在一起，形成體部（tagmata）,也稱體區(qū)。體節(jié)既分化，又組合，從而增強(qiáng)運(yùn)動，提高了動物對環(huán)境條件的趨避能力。第十一章節(jié)肢動物門1.1異律分節(jié)節(jié)肢動物形成不同的體區(qū)，機(jī)能分工更明顯：頭部甲殼類、多足類、昆蟲的前6個體節(jié)都不同程度地愈合形成頭部——動物取食和感覺中心。胸部昆蟲頭后的3個體節(jié)成為胸部——動物的運(yùn)動中心；腹部昆蟲胸部后的體節(jié)成為腹部——動物生殖和代謝的中心。甲殼類頭后部的一些體節(jié)常與頭部聯(lián)合形成頭胸部；多足類頭部之后的體節(jié)則形成軀干部。第十一章節(jié)肢動物門1.2附肢節(jié)肢動物的附肢分節(jié)，附肢與體軀之間也有關(guān)節(jié)——分節(jié)的附肢增加了附肢運(yùn)動的靈活性。附肢的分節(jié)以及著生的體區(qū)存在差異，進(jìn)化過程中附肢的形態(tài)、機(jī)能發(fā)生了變化——形成口器、觸角、各種運(yùn)動的足、輔助呼吸和生殖的各種形態(tài)。第十一章節(jié)肢動物門1.2附肢

與環(huán)節(jié)動物不同：環(huán)節(jié)動物疣足：是體壁的中空突起，本身及其與軀干部相連處無活動關(guān)節(jié)，小而運(yùn)動力不強(qiáng)。節(jié)肢動物附肢：實心，內(nèi)有發(fā)達(dá)的肌肉，本身及其與身體相連處有活動的關(guān)節(jié)，十分靈活而且有力，這種附肢稱為節(jié)肢。

身體分部和附肢分節(jié)是動物進(jìn)化的一個重要標(biāo)志。第十一章節(jié)肢動物門1.2附肢

節(jié)肢可分兩種類型，即雙枝型（biramous）和單枝型（uniramous）。雙枝型較為原始（如蝦類腹部的游泳足等）。由原肢（protopodit=sympodit）及其頂端發(fā)出的內(nèi)肢（endopodit）和外肢（exopodit）三部分構(gòu)成。單枝型節(jié)肢由雙枝型演變而來，其外肢已完全退化，只保留了原肢和內(nèi)肢，例如昆蟲的3對步足。第十一章節(jié)肢動物門第十一章節(jié)肢動物門雙肢型(biramous)

單肢型(uniramous)

第十一章節(jié)肢動物門2.1外骨骼

節(jié)肢動物－外骨骼

外骨骼（exoskeleton）

包被節(jié)肢動物身體的角質(zhì)膜（Cuticle），就是外骨骼。其特征是堅硬厚實而發(fā)達(dá)。外骨骼分為3層：上表皮外表皮、內(nèi)表皮。第十一章節(jié)肢動物門2外骨骼

2.1.1上表皮（epicuticle）

組成:蛋白質(zhì)＋脂類,0.1－1微米厚；陸生種類還含蠟質(zhì)——有效防止水分散失。這是很多節(jié)肢動物能在極為干旱的地區(qū)生存的主要原因。2.1.2外表皮（exocuticle）

組成：幾丁質(zhì)（復(fù)雜的含氮多糖類物質(zhì)）＋蛋白質(zhì)；幾丁質(zhì)本身柔軟——糖蛋白經(jīng)過鞣化——由于酚的存在使分子結(jié)構(gòu)更牢固,碳酸鈣、磷酸鈣的沉積使外表皮變硬——很好的保護(hù)作用。第十一章節(jié)肢動物門相對較厚；組成:幾丁質(zhì)＋少量蛋白質(zhì)

柔軟富彈性未經(jīng)鞣化，很少有鈣質(zhì)沉積?！锷?biochromes)

表皮層中還有色素及其它代謝產(chǎn)物沉積，呈現(xiàn)出不同顏色?！Y(jié)構(gòu)色(schemochromes)

有的種類上表皮的表面還有條紋，凹刻等結(jié)構(gòu)，經(jīng)光的折射出現(xiàn)閃光的色彩。

許多動物的體色是生物色、結(jié)構(gòu)色聯(lián)合產(chǎn)生的結(jié)果。2.1.3內(nèi)表皮（endocuticle）第十一章節(jié)肢動物門

外骨骼分片：在骨片間的節(jié)間部分不含外表皮或外表皮不發(fā)達(dá)，因此較柔軟，不防礙身體活動.外骨骼的作用：保護(hù)內(nèi)臟器官；防止體內(nèi)水分蒸發(fā)；抵抗不良環(huán)境及病毒細(xì)菌等的侵染；與附著在體壁內(nèi)面的肌肉協(xié)同完成各種運(yùn)動，這一點與脊椎動物的骨骼有相似的作用。第十一章節(jié)肢動物門蛻皮（ecdysis）

外骨骼限制了身體的生長，但蛻皮可以解決這一矛盾。蛻皮液中含有幾丁質(zhì)酶和蛋白酶，能將舊外骨骼逐漸分解溶化，其分解產(chǎn)物即被上皮細(xì)胞吸收，但新外骨骼卻不受這些酶的影響。一般，在動物的背中線處破裂，個體從中鉆出，迅速吞入空氣、水分——使身體長大——新的表皮經(jīng)鞣化變硬。第十一章節(jié)肢動物門蛻皮受激素調(diào)控器官名稱生理作用器官名稱生理作用甲殼類Y器分泌甲殼類蛻皮素X器分泌蛻皮抑制激素昆蟲類

胸

腺分泌蛻皮素咽側(cè)體分泌保幼激素第十一章節(jié)肢動物門均為橫紋肌，形成獨(dú)立的肌肉束——附著在外骨骼的內(nèi)表面、內(nèi)突上——肌肉束收縮、牽引骨板使身體運(yùn)動。肌肉束往往成對地互相起拮抗作用（如每只附肢一般有3對附肢肌，可使附肢朝前后、上下、內(nèi)外各種不同方位活動）。2.2肌肉

第十一章節(jié)肢動物門第十一章節(jié)肢動物門3.1混合體腔（mixedcoelom）

中胚層的一部分分化成肌肉、部分內(nèi)部器官系統(tǒng)；另一部分成為背部的循環(huán)系統(tǒng)＋血管的腔壁。殘存的真體腔僅存在于生殖腺腔＋一些種類的排泄器官中?！w壁與消化道之間的空腔＝真體腔的一部分＋囊胚腔＝混合體腔。第十一章節(jié)肢動物門節(jié)肢動物－混合體腔的形成第十一章節(jié)肢動物門3.2開放式循環(huán)系統(tǒng)節(jié)肢動物的循環(huán)系統(tǒng)由具備多對心孔的管狀心臟和由心臟前端發(fā)出的一條短動脈構(gòu)成。這條短動脈未端開口，無微血管相連。血液通過這條動脈離開心臟，就流泛在身體各部分的組織間隙中，因此節(jié)肢動物的循環(huán)系統(tǒng)是開管式的。混合體腔中含血液＋體腔液＝血淋巴,

血腔（hemocoel）=背血竇＋圍臟竇＋腹血竇

血腔形成的機(jī)理：目前尚不清楚，有可能是外骨骼受壓----血液流向柔軟的部分----使柔軟處的血管消失----形成血竇。心臟位于消化道背面,與環(huán)節(jié)動物的背血管同源。第十一章節(jié)肢動物門3.2開放式循環(huán)系統(tǒng)開放式循環(huán)系統(tǒng)的特點：血壓降低。如果附肢折斷，可以避免大量出血死亡。血液無色，多為血青蛋白。昆蟲等大多數(shù)節(jié)肢動物的血液只輸送養(yǎng)料，而氧氣和碳酸氣等的輸導(dǎo)則全籍氣管。血液運(yùn)行途徑：節(jié)肢動物的血液由心臟經(jīng)動脈進(jìn)入血腔，直接浸潤著組織和器官，血腔中的血液由心孔流回心臟。開放式循環(huán)系統(tǒng)的意義：由于血液在血管和血腔中運(yùn)行，血壓較低，可避免因斷肢等的大量失血而死亡。第十一章節(jié)肢動物門血管的發(fā)達(dá)程度與呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)：

體表呼吸的小型甲殼類（水蚤、劍水蚤）——循環(huán)系統(tǒng)退化或僅有心臟而沒有血管；鰓呼吸的種類（蝦、蟹）——循環(huán)系統(tǒng)較發(fā)達(dá)；氣管呼吸的種類——一般只保留身體背部的管狀心臟。第十一章節(jié)肢動物門循環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜性與呼吸系統(tǒng)有密切關(guān)系：

呼吸器官只局限在身體的某一部分時，循環(huán)系統(tǒng)就比較復(fù)雜。呼吸器官分散在身體各部分，循環(huán)系統(tǒng)就比較簡單。無呼吸器官靠全身體表進(jìn)行呼吸的種類，循環(huán)系統(tǒng)全部退化。第十一章節(jié)肢動物門4.1呼吸器官為了適應(yīng)不同的生活環(huán)境，呼吸器官呈現(xiàn)多樣性:

簡單種類：無專門的呼吸器官，靠體表直接與環(huán)境進(jìn)行氣體交換，如劍水蚤、蚜蟲等。

水生種類：鰓、書鰓鰓（gill）：體壁向外的突起，鰓上的皮膚很薄，便于血液與外界進(jìn)行氣體交換；書鰓（bookgill）：體壁表皮細(xì)胞向外的突起or體壁整齊的折疊。第十一章節(jié)肢動物門

陸生種類:書肺、氣管

書肺（booklung）：體壁向內(nèi)折疊如書頁狀，以便使書肺處在濕度飽和的小環(huán)境中——使書肺表面保持一層水膜——便于與空氣中的氧進(jìn)行氣體交換。

書鰓、書肺的共同點：增大體表與水或空氣接觸的表面積。氣管（tracheae）：實際上也是體壁的內(nèi)陷，氣管內(nèi)壁有角質(zhì)層成螺旋狀排列，以保持管壁的形態(tài)。有的種類氣孔可以開合，減少體內(nèi)水分的散失。呼吸器官第十一章節(jié)肢動物門節(jié)肢動物－呼吸器官（氣管）第十一章節(jié)肢動物門4.1排泄器官

◎

低等或結(jié)構(gòu)簡單的種類沒有專門的排泄器官，其代謝產(chǎn)物通過蛻皮時排出.◎

與后腎同源的腺體結(jié)構(gòu):甲殼類的綠腺（觸角腺，antennalgland）、顎腺（maxillarygland）；蛛形綱的基節(jié)腺（coxalgland）代謝產(chǎn)物是氨?！蝰R氏管（malpighantubules）由內(nèi)胚層或外胚層形成的單層細(xì)胞的盲管，由中腸或后腸演化而來，開口于中后腸交界處，另一端游離在血腔中，收集血腔中的廢物，進(jìn)入后腸回收水分、排出殘渣。這是適應(yīng)陸生生活的特征。蛛形綱、多足綱、昆蟲綱:幾條到幾百條。第十一章節(jié)肢動物門節(jié)肢動物－排泄器官第十一章節(jié)肢動物門5消化與取食

分前腸、中腸、后腸,前腸、后腸為外胚層向內(nèi)凹陷而成，基本結(jié)構(gòu)與體表相同，幾丁質(zhì)＋齒＋剛毛，蛻皮。前腸：取食、食物的機(jī)械研磨、貯存、初步消化。若消化酶進(jìn)入前腸，亦可進(jìn)行化學(xué)消化;中腸：分泌消化酶——消化＋吸收；一些種類常形成盲囊、腺體等——加強(qiáng)消化、吸收;后腸重吸收一些離子＋水分.以及糞便的暫時貯存場所。第十一章節(jié)肢動物門昆蟲－內(nèi)部解剖（示消化系統(tǒng)）第十一章節(jié)肢動物門消化與取食口器：不同的取食方式及食物類型，有相應(yīng)的取食口器，如蝗蟲為咀嚼式、蚊類為刺吸式、蝶蛾為虹吸式?？谄鞒霈F(xiàn)各種變化——適應(yīng)不同的取食方式、不同的食物。食譜：非常廣泛，特別是陸生昆蟲，幾乎包括：自然界一切動植物、微生物＋它們產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)，如植物的汁液、木材、蠟質(zhì)、腐爛的生物體！第十一章節(jié)肢動物門6.1神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)與環(huán)節(jié)動物類似——鏈狀結(jié)構(gòu)，神經(jīng)節(jié)相對集中。顯然和體節(jié)的組合有關(guān)。隨著體節(jié)愈合，不僅神經(jīng)節(jié)有愈合現(xiàn)象；而且頭部3對神經(jīng)節(jié)愈合為腦，更趨集中。前腦視覺、行為調(diào)節(jié)的神經(jīng)中心中腦觸覺的神經(jīng)中心。蜘蛛等（沒有觸角）沒有中腦的分化。后腦發(fā)出神經(jīng)支配口器和消化道腦是節(jié)肢動物的感覺和統(tǒng)一協(xié)調(diào)活動的主要神經(jīng)中樞，但并非重要的。切除昆蟲的腦，給以適當(dāng)?shù)拇碳ぃ阅苄凶?，但不能覓食。第十一章?jié)肢動物門6.2感官

節(jié)肢動物有視覺、觸覺、化學(xué)感受器等多種感覺器官，分布于整個體表，多集中在觸角、附肢及關(guān)節(jié)等處，如各種感覺器（觸角毛）。第十一章節(jié)肢動物門眼是重要的光感受器，也就是視覺器。簡單的有單眼,復(fù)雜的眼則由成百上千小眼（ommatidium）組成，即為復(fù)眼(compoundeye)，能感知物體的形狀、距離、運(yùn)動、顏色等。第十一章節(jié)肢動物門7生殖發(fā)育

一般都是雌雄異體、異形。生殖腺來自體腔囊，生殖導(dǎo)管來自體腔管，某些附肢改