Stawonogi (Arthropoda) →
Stawonogi są typem bezkręgowców, wśród którego występują formy wolno żyjące, pasożytnicze i symbionty. Jest to najbardziej zróżnicowany i najliczniejszy typ bezkręgowców (ok. 1 500 000 gatunków + nowe stale odkrywane) obejmujący swoim zasięgiem wszystkie środowiska. Liczne gatunki stawonogów występują masowo, w ogromnych liczbach osobników. Tak szerokie rozprzestrzenienie, zawdzięczają swoistym przystosowaniom biologicznym, fizjologicznym, anatomicznym oraz dużej rozrodczości. Wiele stawonogów posiada zdolność diapauzy, czyli umiejętność obniżenia metabolizmu w celu przetrwania niekorzystnych warunków środowiskowych. Zdolność tę posiadają zarówno jaja jak i zarodki, larwy czy osobniki młodociane oraz dojrzałe. Stawonogi są tak zróżnicowane, że długość życia różnych gatunków wynosi od 1dnia (dojrzała postać jętki jednodniówki) do nawet 35 lat (niektóre kraby). Ze względu na swą liczebność i zasiedlanie różnych biotopów stawonogi odgrywają ogromną rolę w przyrodzie i gospodarce człowieka.
Systematyka stawonogów jest dość kontrowersyjna. Dla celów dydaktycznych przyjęto podział na cztery podtypy:
Podtyp: +trylobitokształtne - Trilobitomorpha
Gromada: +trylobity – Trilobita
Gromada: +trylobitopodobne - Trilobitoidea
Podtyp: skorupiaki - Crustacea
Dział: skorupiaki niższe – Entomostraca
Gromada: podkowiastogłowe - Cephalocarida
Gromada: skrzelonogi - Branchiopoda
Gromada: łopatonogi - Remipedia
Gromada: wąsoraczki – Mystacocarida
Gromada: splewki - Branchiura
Gromada: widłonogi - Copepoda
Gromada: Tantulocarida
Gromada: wąsonogi - Cirripedia
Gromada: małżoraczki - Ostracoda
Dział: skorupiaki wyższe – Malacostraca
Gromada: pancerzowce – Malacostraca
Podtyp: szczękoczułkowce – Chelicerata
Gromada: staroraki: - Merostomata
Gromada: pajęczaki – Arachnida
Gromada: kikutnice - Pantopoda
Podtyp: tchawkowce – Tracheata
Gromada: wije – Myriapoda
Dział: przodopłciowe – Progoneata
Dział: tylnopłciowe – Opisthogoneata
Dział: owady pierwotnie bezskrzydłe – Apterygogenea
Dział: owady pierwotnie skrzydlate – Pterygogenea
Owady skrzydlate o przeobrażeniu niezupełnym – Hemimetabola
Owady skrzydlate o przeobrażeniu zupełnym – Holometabola
- UKŁAD SZKIELETOWY
Rolę szkieletu stawonogów spełnia twardy chitynowy pancerz zewnętrzny. Chroni on ciało przed działaniem czynników mechanicznych, wysychaniem oraz stanowi przyczep dla mięśni.
Mimo, iż szkielet jest gruby, nie utrudnia ruchów ciała, ponieważ składa się z płytek, połączonych giętkimi, cienkimi częściami. Szkielet poszczególnych segmentów (poza głową, która jest jednolita), składa się 4 płytek (sklerytów):
- grzbietowej (tergitu)
- brzusznej (sternitu)
- 2 płytek bocznych (pleurytów)
Płytki mogą być zrośnięte ze sobą lub tworzyć mniejsze jednostki.
- UKŁAD MIĘŚNIOWY
Występują tylko mięśnie poprzecznie prążkowane, które są rozdzielone na zespoły o różnym znaczeniu funkcjonalnym. Są to:
- mięśnie tułowiowe
- mięśnie odwłokowe
- mięśnie odnóżowe
U owadów występuje ok. 2000 odrębnych zespołów mięśni, a każde włókno mięśniowe posiada wiele płytek nerwowych motorycznych, dlatego zdolne jest do szczególnie częstych skurczów.
- UKŁAD POKARMOWY
Występuje w postaci przewodu, gdzie po kolei występują: jama gębowa – gardziel (+gruczoły ślinowe) – przełyk – wole (u owadów) – żołądek – jelito środkowe (z wątrobą lub trzustkowątrobą) – jelito tylne – odbyt.
Układ nie jest zawieszony na przegrodach otrzewnych (mezenteriach), ale przechodzi wolno przez jamę ciała. U pasożytów układ pokarmowy może być w różnym stopniu zredukowany.
- UKŁAD KRWIONOŚNY
Jest typu otwartego, krew krąży częściowo w układzie naczyń, których system jest różnie rozwinięty. Rolę serca spełnia naczynie grzbietowe, które jest najsilniej rozwinięte. Serce u pierwotniejszych skorupiaków rozciąga się przez cały tułów i odwłok, a w każdym segmencie ma parę bocznych otworów (ostidiów), przez które wchodzi do niego krew. Można ten układ przyrównać do budowy pierścienic.
U innych serce jest krótsze, a liczba otworów bocznych niewielka, czasem ograniczona tylko do jednej pary.
Otwory boczne zaopatrzone są w zastawki, które umożliwiają dostawanie się krwi do wnętrza serca przy jego rozkurczu z zatoki okołosercowej, a zapobiegają jej cofaniu się.
Krew na skutek skurczu serca, płynie do głównego naczynia, określanego jako aorta, wychodzącego z serca ku przodowi ciała i wpływa do rozgałęzień, zwanych tętnicami, a z nich wylewa się do hemocelu. Z hemocelu dostaje się do zatoki okołosercowej. U stawonogów mogą wystąpić bardziej skomplikowane układy posiadające naczynia żylne doprowadzające krew z hemocelu do zatoki okołosercowej, ale nie występują naczynia włosowate.
Krew płynie w naczyniu grzbietowym od tyłu ku przodowi, a kierunek przepływu regulują owe zastawki.
Krwi stawonogów składa się z części płynnej i amebocytów. Część stawonogów posiada rozpuszczone w osoczu barwniki oddechowe takie jak niebieska hemocyjanina i czerwona hemoglobina. Ta ostatnia występuje jednak bardzo rzadko.
- UKŁAD ODDECHOWY
Układ oddechowy u stawonogów jest bardzo zróżnicowany. W obrębie różnych gatunków występują takie aparaty oddechowe jak skrzela, płucotchawki, tchawki i skrzelotchawki. Zwierzęta te mogą także oddychać uwypukleniami lub wpukleniami ściany ciała.
- Skrzela służą do oddychania w wodzie. To cienkościenne wyrostki, osadzone na tułowiu, odwłoku lub odnóżach, w których krąży krew.
- Płucotchawki służą do oddychania powietrzem atmosferycznym. To wpuklenia w kształcie komór z otworami – przetchlinkami (stigmami). We wnętrzu komór znajdują się blaszkowate sfałdowania, w których krąży krew. Wymiana gazów odbywa się na drodze dyfuzji.
- Tchawki służą do oddychania powietrzem atmosferycznym. To rurkowate wpuklenia ściany ciała, wewnątrz wyściełane cienkim oskórkiem, co zapewnia im elastyczność. Tchawki zaczynają się przetchlinkami (podobnie jak płucotchawki). Od przetchlinek odchodzą rurowate pęki wpukleń, tworzące drobne rozgałęzienia, które dochodzą do poszczególnych narządów wewnętrznych. Końcowe części tchawek przechodzą w części oddechowe, bez oskórka, o gwiaździstych kształtach z porozgałęzianymi kanalikami wewnątrzkomórkowymi.
Części tchawek wyściełane oskórkiem, są kanałami doprowadzającymi tlen i odprowadzającymi CO2. Układ tchawkowy bezpośrednio doprowadza tlen do wszystkich komórek ciała, ale tylko dzięki odpowiednim ruchom ciała. Krew nie bierze udziału w tym procesie.
- Skrzelotchawki to zmodyfikowane tchawki służące do oddychania w wodzie. Występują u larw owadów żyjących w wodzie. Różnią się od tchawek tym, że są układem zamkniętym. Skrzelotchawki są to cienkościenne przydatki odwłokowe z tchawkami wewnątrz lub cienkościenne wyrostki pokrycia ciała z tchawkami, bardzo różnie rozmieszczone. Rytmiczne poruszanie skrzelotchawkami ułatwia niektórym larwom wymianę gazową.
- UKŁAD WYDALNICZY
Występują dwa rodzaje narządów wydalniczych. Są to metanefrydia i cewki Malpighiego.
- Metanefrydia to narządy zamknięte od strony jamy ciała. Zapobiega to dostawaniu się do ich wnętrza hemolimfy. Składają się z cienkościennego pęcherzyka i kanału wyprowadzającego nie orzęsionego, uchodzącego na zewnątrz ciała otworem. Występują w parach od 1-4.
Gdy uchodzą u podstaw czułków nazywa się je gruczołami czułkowymi (antenalnymi), u podstaw szczęk to gruczoły szczękowe (skorupowe), albo na biodrach nóg – gruczoły biodrowe (koksalne). Płynne, zbędne produkty przemiany materii przenikają na drodze osmozy przez ściany pęcherzyków do wnętrza gruczołów i poprzez kanały wydostają się z organizmu.
Metanefrydia spotykane są u skorupiaków i części szczękoczułkowców.
- Cewki Malpighiego to kanalikowate uchyłki jelita środkowego (u pajęczaków) lub początkowej części jelita tylnego (u tchawkowców). Wydalają zbędne produkty przemiany materii do światła jelita. Występują w liczbie od pary do kilkuset par i funkcjonują u stawonogów lądowych – części pajęczaków i wszystkich tchawkowców.
- UKŁAD NERWOWY
Układ nerwowy stawonogów zbudowany jest z podłużnych pni nerwowych położonych w brzusznej części ciała, tzw. łańcuszków brzusznych. Ciała komórek nerwowych skupione są w postaci parzystych zwojów nerwowych w każdym segmencie ciała. Neurony wstępujące i zstępujące położone są w bocznych odgałęzieniach nerwowych, łączących zwoje z mięśniami i narządami segmentalnymi. Zwoje mózgowe niektórych stawonogów przypominają mózg, gdyż da się w nich wyróżnić regiony funkcjonalne. Jest to tzw. centralny układ nerwowy.
Ze zwojów mózgowych stawonogów wychodzą konektywy tworzące obrączkę okołoprzełykową, która łączy mózg ze zwojem podprzełykowym. Dalsze części centralnego układu nerwowego leżą po stronie brzusznej.
Budowa drabinkowa układu nerwowego występuje u prymitywnych stawonogów. Przekształcenia u wyższych grup polegają na zbliżaniu się i łączeniu parzystych zwojów segmentalnych. Powodem tego jest zrastanie się segmentów w tagmy i tagm w większe zespoły (np. głowotułów). W ten sposób powstaje brzuszny łańcuch nerwowy, wykazujący różną koncentrację pierwotnie parzystych zwojów.
Stawonogi posiadają także układ nerwowy sympatyczny, składający się z kilku odrębnych zwojów. Odpowiedzialny jest za unerwianie narządów wegetatywnych.
Cechą wszystkich stawonogów jest zupełny zanik podskórnego splotu nerwowego. Centralna część aparatu nerwowego leży u stawonogów zawsze wewnątrz ciała.
Po stronie grzbietowej, w części głowowej, znajduje się parzysty zwój mózgowy (mózg), z ośrodkami kojarzenia (ciałami grzybkowatymi), łączący się z nerwami ze wszystkimi dalszymi częściami centralnymi.
Zwoje mózgowe u niższych skorupiaków złożone są z dwóch płatów:
- pierwszego (protocerebrum)
- drugiego (deutocerebrum).
U skorupiaków wyższych i tchawkowców mózg składa się z trzech płatów:
- pierwszego
- drugiego
- trzeciego (tritocerebrum).
Protocerebrum unerwia narządy wzroku.
Deutocerebrum unerwia czułki I pary u skorupiaków i czułki u tchawkowców.
Tritocerebrum unerwia czułki II pary u skorupiaków wyższych, wargę górną u tchawkowców oraz szczękoczułki u szczękoczułkowców.
Zwój podprzełykowy unerwia czułki II pary u skorupiaków niższych, przysadki gębowe u niższych i wyższych skorupiaków oraz tchawkowców , nogogłaszczki u szczękoczułkowców.
Brzuszny łańcuch nerwowy obsługuje mięśnie ruchowe, narządy zmysłów tułowia i odwłoka. Od niego odchodzą nerwy obwodowe.
Stawonogi posiadają wiele dobrze rozwiniętych narządów zmysłów: skomplikowane oczy (złożone oczy owadów), narządy słuchu, węchu, smaku, czułki wrażliwe na dotyk i bodźce chemiczne, komórki na powierzchni ciała wrażliwe na dotyk.
- UKŁAD ROZRODCZY
Stawonogi są rozdzielnopłciowe. Gonady i otwory płciowe zwykle zlokalizowane są w odwłoku. Rzadko w tułowiu, głowie czy odnóżach. Występuje jedna para gonad i gonoduktów. Dymorfizm płciowy u większości stawonogów jest bardzo wyraźny.
Układ rozrodczy samców:
- jądra
- nasieniowody
- wyrostki kopulacyjne
- pęcherzyk nasienny
Układ rozrodczy samic:
- jajniki
- jajowody
- zbiornik nasienia
- pochwa
Rozwój pozazarodkowy stawonogów następuje przeważnie z przeobrażeniem (występują larwy).
Opracowanie: Magdalena Sądej >> celtic << na podstawie literatury:
Jura Cz.: Bezkręgowce; Warszawa 1997.
Villee: Biologia, Warszawa 1996.
Rajski A. Zoologia, tom 1 i 2, Warszawa 1997
Pyłka-Gutowska E.: Vademecum Maturzysty Biologia; Warszawa 1996.
Gorzelańczyk E.J., Wierzbicki A.: Ilustrowany słownik biologiczny dla kandydatów na Akademię Medyczną i Studia Przyrodnicze; Poznań 1998.
Tablice biologiczne; Warszawa 1994.
|
Zgłoś błąd lub sugestię dotyczącą artykułu
