Органы выделения зеленые железы. Важно знать.

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин. Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый) более тёмный, и внутренний (мозговой) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники. Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь. Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал. Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов. Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец. За ним следует петля нефрона, состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец, впадающий в собирательную трубочку. Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча, в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией. В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче, которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м 2 ) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции — главным образом.

гипофизом. Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Выделение у растений

Растения, в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

Класс паукообразные включает в себя около 114 тыс. видов пауков, встречаются повсеместно. Приспособились к жизни в наземно-воздушной и водной средах обитания. Именно паукообразные первыми (в эволюционном плане) заселили сушу. Согласно систематике паукообразные относятся к подтипу Хелицеровые.

Их строение является отражением приспособления к суровым наземным условиям, где высока вероятность пересыхания, и самый ценный ресурс — вода. В число паукообразных входят отряды: скорпионы, пауки и клещи.

Изучает пауков наука — арахнология (от греч. arachne — паук и logos — слово).

Большинство паукообразных — хищники, питающиеся насекомыми. Они строят ловчую сеть, паутину (тенету), охотятся из засады. Часть паукообразных перешла к паразитическому образу жизни: они присасываются к коже как наземных, так и морских животных, питаются кровью хозяина. Клещи могут служить переносчиками инфекционных заболеваний человека и животных.

Мы рассмотрим данный класс на примере типичного представителя — паука-крестовика. Также остановимся на других наиболее значимых представителях этого класса.

Паук-крестовик

Такое название паук получил неслучайно: на спинной стороне брюшка имеются белые пятна, образующие крест, благодаря чему он легко узнаваем.

Покровы, опорно-двигательная система

Тело подразделяется на головогрудь и брюшко, покрыто хитиновой кутикулой, которая служит защитой животному от пересыхания. Полость тела — миксоцель. Конечности брюшного отдела отсутствуют (редуцированы), всего имеется шесть пар членистых конечностей. Две из них, наиболее близко расположенные к головному концу тела, преобразуются в хелицеры.

Хелицеры (от греч. chele — клешня коготь и keras — рог) — первая пара головных, обычно клешневидных конечностей у членистоногих животных подтипа хелицеровых. Их основная функция — схватывание и разрывание добычи, измельчение и раздавливание пищи. Состоят хелицеры из 2-3 члеников и часто заканчиваются клешней.

За хелицерами располагаются ногощупальца — педипальпы (от лат. pes (pedis) — нога и palpus — щупальце). Педипальпы — вторая пара членистых конечностей на головогруди у паукообразных. Служат для захвата и пережевывания пищи, а также — осязания. Щетинки на педипальпах препятствуют попаданию в рот твердой пищи — запомните, что пауки питаются жидкой пищей и пищеварение у них особенное. Скоро вы все узнаете 😉

На брюшке паука снизу находятся особые органы — паутинные бородавки (видоизмененные брюшные ноги). Это парные членистые выросты (от одной до четырех пар), основная функция которых — формирование паутинного волокна. С помощью паутинных волокон пауки строят ловчую сеть, которую мы называем паутиной (тенетой).

Паутина каждого паука имеет свой уникальный рисунок, она состоит из сухих и липких нитей. Паук сам строит паутину и прекрасно знает, какие нити липкие, избегает их. Другие животные не знают этот секрет, и поэтому легко запутываются.

Ходильных ног у паука восемь (четыре пары). Для всех представителей подтипа хелицеровых, в том числе и паука-крестовика, характерно отсутствие усиков: у них нет ни антеннул, ни антенн.

Запомните, что пищеварение у паука — внекишечное. Поймав добычу, паук вонзает в ее тело хелицеры и впрыскивает яд (образовавшийся в ядовитых железах). Жертва заключается в кокон из паутины, после чего паук впрыскивает в жертву секрет слюнных желез, который начинает в прямом смысле переваривать жертву вне кишечника паука — отсюда и название! После некоторого времени пауку остается просто всосать уже переваренные органы и ткани жертвы. Твердую пищу паук не ест.

Пищеварительная система паукообразных состоит из передней, средней и задней кишки. В составе передней кишки выделяют глотку, зоб и сосательный желудок, снабженный мощной мускулатурой и действующий подобно резиновой груше. Благодаря сосательному желудку паук вытягивает переваренные органы и ткани жертвы.

Средняя кишка, основная функция которой — всасывание, имеет многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, которые увеличивают общую площадь всасывания. Задняя кишка завершается анальным отверстием, через которое непереваренные остатки пищи выводятся наружу.

Помимо пары легочных мешков, у паука имеется система трахей. Легочные мешки паука являются видоизмененными кожными выростами, имеют форму параллельных перегородок.

Трахеи — дыхательные трубки паукообразных и насекомых, открывающиеся на поверхности тела особыми отверстиями — стигмами (дыхальцами), чаще всего лежащими попарно. Внутренняя стенка трахей представлена хитиновой оболочкой, которая предохраняет трахеи от спадания.

Благодаря системе трахей кислород доставляется к тканям и органам паука, а углекислый газ удаляется из организма.

Кровеносная система паука, как и всех членистоногих, незамкнутого (лакунарного типа). Состоит из трубковидного сердца, функционирование которого происходит также, как и у ракообразных. Сердце лежит в околосердечной сумке — перикарде. От сердца отходит аорта, несколько артерий и система лакун, в которых циркулирует гемолимфа, омывающая внутренние органы и ткани.

Нельзя не отметить, что развитая система трахей значительно упрощает строение кровеносной системы, которая практически не участвует в переносе кислорода. Именно по этой причине в кровеносной системе отсутствуют капилляры и мелкие сосуды.

Таким образом, основной функцией кровеносной системы становится транспорт питательных веществ к клеткам и тканям организма.

Органы выделения — мальпигиевы сосуды. Мальпигиевы сосуды — тонкие (как нить) слепо заканчивающиеся выросты кишечника на границе средней и задней кишки. Сухопутный образ жизни настолько поднял ценность воды для пауков, что в мальпигиевых сосудах из мочи всасывается вся вода, и на входе в кишечник мочевая кислота кристаллизуется и выпадает в осадок, в твердом виде выводится с экскрементами.

Также у пауков присутствуют особые — коксальные железы (лат. coxa — бедро), являющиеся видоизмененными метанефридиями. Выводной проток этих желез открывается чаще всего возле основания первых члеников — третьей пары ходильных ног.

Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия, коннектив, соединяющих эти два ганглия, — все эти структуры вместе образуют окологлоточное нервное кольцо. От окологлоточного нервного кольца отходит брюшная нервная цепочка, строение которой нетипично — все нервные узлы сливаются в единственный звездообразный узел.

Органы чувств представлены органами равновесия — статоцистами, слуха — слуховыми пузырьками. У пауков 4 пары простых глаз, по всему телу распределены чувствительные волоски — щетинки, наибольшая их концентрация наблюдается на хелицерах, педипальпах, вокруг рта и на конечностях. Пауки очень чувствительны к малейшим вибрациям паутины, что позволяет им не прозевать добычу, попавшуюся в нее.

Раздельнополые животные, оплодотворение внутреннее. Половые железы самцов — семенники, самок — яичники. Самцы откладывают сперматофор (мешок со сперматозоидами), который самка захватывает краями полового отверстия. Некоторые пауки вводят сперму непосредственно в половые пути самки с помощью копулятивных органов.

Развитие паукообразных прямое — без метаморфоза (за исключением клещей). Часть пауков откладывают яйца, из которых в дальнейшем развиваются молодые особи, часть обладают живорождением. Живорождение — появление на свет полностью развившегося детеныша, свободного от яйцевых оболочек.

Паук-серебрянка (водяной паук)

Этот паук восхищает тем, как обустраивает свое жилище. Оно представляет собой подводный колокол, наполненный воздухом, который паук приносит на брюшке, постепенно создавая воздушный пузырь под водой, в котором он и живет. Ловчую сеть этот паук строит под водой, питается мелкими животными, которые случайно касаются нитей ловчей сети. Паук подстерегает их, сидя в колоколе.

Воздух из наземной среды водяной паук переносит под брюшком, которое кажется под водой серебряным — отсюда паук и получил свое название — серебрянка.

Сенокосец

Сенокосцы объединяются в самостоятельный отряд класса паукообразных. Простонародное название сенокосцев — косиножки. Сенокосцы не ядовиты, у них отсутствуют паутинные железы. Имеется пара головогрудных желез, выделяющих секрет с резким пахучим запахом, которые защищают сенокосцев от поедания хищными животными.

У большинства сенокосцев ходильные конечности легко отрываются, после чего, даже будучи отделенными от тела, продолжают сокращаться: это отвлекает внимание хищников пока сенокосец спасается бегством. За счет этих сокращений паук и получил свое название — сенокосец.

Каракурт — черная вдова

К отряду пауки также относятся очень ядовитые каракруты — вид пауков из рода черных вдов. Характерный внешний морфологический признак — наличие 13 пятен на верхней стороне брюшка.

Укус каракурта ощущается моментально — в месте укуса появляется жгучая резкая боль, вскоре присоединяется одышка, тахикардия (учащенное сердцебиение), головокружение, головная боль и тремор. Для лечения применяют противокаракуртную сыворотку. В отсутствии лечения возможен летальный исход, в годы массового размножения каракурта часто погибают сельскохозяйственные животные, известны случаи смерти у людей.

Клещи

Клещи — подкласс членистоногих из класса паукообразных. Это мелкие паукообразные, длина которых не превышает 1-4 мм. Их тело не дифференцировано на отделы: головогрудь и брюшко срастаются. Клещи — паразиты, ведущие наземный образ жизни. Известны собачий и таежный клещи, кровососущие животные, паразитирующие на животных и человеке.

Спешу вас оповестить о том, что клещи не «прыгают». Это распространенное заблуждение. Анатомическое строение их конечностей исключает возможность прыжка как такового. Чаще всего клещи забираются на травы высотой 0,5-1 м и ждут приближения теплокровного животного, которое их касается: в этот момент клещ и перебирается на тело животного или человека.

При укусе клеща его извлекают из кожи с помощью специальной методики. Известен прием, заключающийся в помещении клеща в масляный раствор. Теперь вам анатомически понятно, что масло через дыхальца заполняет систему трахей и препятствует поступлению кислорода к клеткам и тканям клеща. В течение нескольких минут клещ погибает от гипоксии внутренних органов и тканей, что дает возможность проще извлечь его.

Главная опасность клеща отнюдь не в объеме высосанной им крови, а в том, что клещи часто являются переносчиками возбудителей тяжелых инфекционных заболеваний. Через некоторое время после укуса человек может заболеть туляремией, таежным энцефалитом, клещевым сыпным тифом.

Клещевой энцефалит — или весенне-летний, получил такое название вследствие сезонной активности клещей. Частота энцефалитов резко возрастает в весенне-летний период, когда у клещей начинается период активного размножения.

Клещевой энцефалит (от греч. enkephalos — головной мозг) — тяжелое заболевание, иногда приводящее к летальному исходу. Протекает с лихорадкой, возможны эпилепсия, судороги, параличи мышц.

Чесоточный зудень

Внутрикожный паразит, вызывающий чесотку у человека и других млекопитающих. Все тело клеща покрыто многочисленными волосками. Попав на кожу, он начинает рыть ходы в ней, что приводит к возникновению сильного зуда, усиливающегося по ночам. Питается кровью, размножается прямо в коже.

Излюбленное место для рытья ходов: межпальцевые промежутки, подмышечные ямки, область промежности.

Скорпионы

Отряд членистоногих из класса паукообразных, представленный наземными формами, встречающимися в жарких регионах — степях и пустынях Средней Азии, Австралии, Америки, Африки.

Для скорпионов характерно наличие ядовитого аппарата на конце тела — «хвосте», который заканчивается ядовитой иглой. Внутри хвоста расположена пара ядовитых желез, окруженных мышцами, при сокращении которых ядовитый секрет поступает в протоки, оканчивающиеся на вершине иглы.

Значение паукообразных

Как и все живые организмы, пауки — звено в цепи питания (консументы). Они уничтожают многих насекомых-вредителей, яд, выделяемый их ядовитыми железами, наносит вред здоровью человека, вплоть до летального исхода.

Как говорится, все есть яд и все есть лекарство — вопрос в дозировке. Из яда паукообразных (в том числе скорпионов) люди научились изготавливать лекарства, так что у них имеется еще и медицинское значение. В странах Азии паукообразные приобретают пищевое значение — их употребляют в пищу как деликатесы.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Тип членистоногие наиболее богатый видами среди всех животных. Он насчитывает около 1,5 млн. видов, которые широко расселились по всему земному шару и на данный эволюционный период — господствуют, достигнув невиданного расцвета и отлично приспособившись к жизни вблизи людей.

Членистоногие — первичноротые трехслойные многоклеточные животные, произошедшие от многощетинковых кольчецов и включающие в себя многочисленные классы — ракообразные, паукообразные и насекомые. Давайте обозначим ароморфозы, которые помогли занять членистоногим их доминирующее положение, и общие черты строения.

По-другому членистоногих называют артроподы (от др.-греч. ἄρθρον — сустав и πούς, род. п. ποδός — нога), что еще раз подчеркивает их важнейшие ароморфозы, о которых вы скоро узнаете.

Ароморфозы членистоногих

• Членистые конечности

Органы движения членистоногих имеют более сложное строение, через суставы соединяясь с телом животного. Конечности подобны многоколенным рычагам, к которым крепятся мышцы, приводящие их в движение. Выполняют самые разные функции: копание, передвижение, собирание, плавание, служат органом защиты и нападения на жертву.

Поперечно-полосатая мышечная ткань впервые возникла у членистоногих. Мышечная ткань дифференцирована на отдельные пучки. Они состоят из длинных волокон, которые начинаются от одних члеников и крепятся к другим членикам тела, превращая их в подвижные рычаги.

Для членистоногих характерна гетерономная сегментация тела (от греч. heteros — другой и nomos — закон) — сегменты тела (членики) имеют разное строение и выполняют разные функции. Сегменты тела сливаются и образуют отделы: голову, грудь и брюшко. Отделы тела также могут сливаться между собой.

Тело членистоногих покрыто твердым наружным покровом — хитинизированной кутикулой. Хитин — природный полимер из группы азотсодержащих полисахаридов. Такая оболочка надежно защищает все внутренние органы от механических повреждений, предотвращает высыхание и служит опорой для внутренних органов, мышц.

Перед вами одно из величайших событий эволюции на Земле — приобретение насекомыми крыльев. Это важное новшество дало возможность осваивать обширные ранее недоступные территории, заселить множество разных экологических ниш.

Перечисленные ароморфозы членистоногих и их маленькие размеры дали этим животным невероятные преимущества, и, повторюсь, мы с вами на данный момент живем в эру господства членистоногих. Они прекрасно уживаются с человеком — вы не раз встречали насекомых в своем жилище, и порой это были не самые лучшие и ожидаемые встречи, но ведь они были — это еще одно очевидное доказательство их адаптации к жизни рядом с нами.

Приступим к перечислению общих особенностей, характерных для членистоногих в целом.

Общие особенности членистоногих

• Покровы тела

Снаружи тело членистоногих покрыто хитиновой кутикулой — твердым наружным скелетом (его также называют экзоскелет). Он выполняет защитную функцию, изнутри к нему крепятся многочисленные мышечные пучки.

Важно отметить, что хитиновый покров нерастяжим и сдерживает рост животного, поэтому запомните, что членистоногие растут только в период линьки, когда спадает хитиновая кутикула.

Тело членистоногих подразделяется на неоднородные сегменты, которые отличаются по строению и функции — такая сегментация называется гетерономная. Группы сегментов сливаются в отделы тела: голову — несущую органы чувств и конечности для захвата пищи, грудь — с расположенными на ней ходильными конечностями, и брюшко — задний отдел.

У паукообразных и ракообразных голова и грудь сливаются в единый отдел — головогрудь. У клещей тело вообще не дифференцировано на отделы, представлено единой монолитной структурой.

Членистые конечности — важная прогрессивная черта членистоногих, они представляют собой систему подвижно соединенных друг с другом рычагов. Между отдельными члениками в конечности образуются суставы, что обеспечивает большой объем двигательных возможностей.

Конечности могут видоизменяться, и в зависимости от выполняемой функции конечность получает разные названия: бегательная, прыгательная, копательная, плавательная, хватательная, собирательная и другие.

Как уже было сказано, хитиновая кутикула выполняет функцию экзоскелета, поэтому у членистоногих полость тела утрачивает опорную функцию. Вследствие гетерономной сегментации тела и смешения первичной полости тела со вторичной, у членистоногих полость тела называется — миксоцель (от греч. μῖξις — «смешение» и κοῖλος — «полый»).

Остатки вторичной полости тела (целома) можно обнаружить в протоках половых железах (гонад) и выделительных органах. За счет крови, заполняющей большую часть тела, полость тела членистоногих (и моллюсков) также называют гемоцель.

У членистоногих кровеносная система незамкнутого (лакунарного) типа. Из сосудов кровь попадает в щелевые промежутки и омывает внутренние органы, доставляя клеткам питательные вещества. Сердце располагается на спинной стороне тела.

По сосудам и полостям движется единственная тканевая жидкость насекомых — гемолимфа. Она не переносит кислород, в ней редко можно обнаружить гемоцианин. Чаще всего она бесцветна, либо желтовато-зеленоватого цвета. Тем не менее, гемоцианин (за счет содержания меди придает характерный голубой цвет), обнаруживается среди мечехвостов, некоторых паукообразных, ракообразных и насекомых.

У водных форм представлена жабрами, у наземных — листовидными легкими и трахеями.

Органы выделения членистоногих представлены видоизмененными метанефридиями. У насекомых имеются мальпигиевы сосуды, позволяющие максимально экономить воду, всасывая ее прямо из мочи. У ракообразных выделительная система представлена зелеными железами, располагающимися на головном конце тела.

Обитание на суше в целом требует от членистоногих сильной экономии жидкости, что вызывает изменения продуктов выделения. Так у паукообразных легко растворимые мочевина и аммиак заменяются малорастворимым гуанином, у насекомых мочевина и аммиак заменяется мочевой кислотой.

Нервная система узлового типа. Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. От ганглиев (нервных узлов) отходят нервные волокна, иннервирующие близлежащие внутренние органы и ткани.

Все членистоногие размножаются только половым путем. Большинство из них раздельнополые животные, развитие чаще непрямое (происходит с метаморофозом). Метаморфоз (греч. metamorphosis — превращение) — глубокое преобразование в строении организма, в результате которого личинка через стадию куколки превращается во взрослую особь.

Подтип Трилобитовые

Этих животных мы с вами могли увидеть, если бы переместились на 540 млн. лет назад, в самое начало палеозоя (кембрийский период). В кембрии они впервые появились, и тогда же начался их расцвет. Вымерли эти удивительные животные к концу пермского периода.

Для этих животных характерна гомономная сегментация, отсутствие дифференциации конечностей.

Значение членистоногих

Значение членистоногих для человека сложно переоценить. Некоторых членистоногих употребляют в пищу — раки, крабы, омары (лобстеры). Медоносные пчелы создают мед — ценнейшее природное «лекарство», из меда изготавливается множество других фармацевтических лекарств. Хитиновая кутикула наружного скелета используется в фармацевтике. Из яда паукообразных изготавливают снотворные средства.

Членистоногие доставляют и множество хлопот человеку. Часть из них являются переносчиками тяжелых заболеваний (комар рода Anopheles переносит возбудителя малярии — малярийного плазмодия, возбудителей различных инфекционных заболеваний могут переносить мухи, москиты, блохи, тараканы).

Ряд членистоногих напрямую вызывает заболевания у человека, к примеру — чесоточный зудень приводит к развитию чесотки. Многие насекомые наносят вред культурным растениям, выращиваемым человеком, это — саранча, клопы, жук-короед.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.