Членистоногие: основные особенности строения и биологии

Членистоно́гие (лат. Arthropoda, от др.-греч. ἄρθρον — сустав и πούς, род. п. ποδός — нога) — тип первичноротых животных, включающий насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек. По количеству видов и распространённости может считаться самой процветающей группой живых организмов. Количество видов членистоногих превышает количество видов всех остальных животных вместе взятых. Основная особенность представителей данной группы животных организмов — наличие хитинового наружного скелета. Членистоногие распространены практически всесветно и всюду играют заметную роль. Насекомые, наряду с млекопитающими и птицами, — доминирующая группа наземных животных. Насчитывается не менее 1,5 млн. видов насекомых, возможно, значительно больше. Предположительно их от 3—10 до 30 миллионов. Паукообразные и многоножки, хоть и не достигли такого разнообразия, как насекомые, также очень широко распространены. Наконец, ракообразные населяют практически все широты и глубины Мирового океана. В некоторых регионах мелкие ракообразные — господствующая группа зоопланктона.

Основные особенности строения и биологии

Тело членистоногих сегментировано и разделено на голову, грудь и брюшко. Полностью или частично покрыто хитином. Растут только во время линьки. Конечности членистые; выполняют функции передвижения, дыхания, защиты, захвата и пр. Голова и грудь у некоторых сливается в головогрудь. Пищеварительная система дифференцирована. Ротовой аппарат образован видоизменёнными конечностями. Дыхание жаберное (у ракообразных), лёгочное или трахейное (у паукообразных и насекомых). Кровеносная система незамкнута. Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки. Многие членистоногие имеют хорошо развитые органы чувств. Органы выделения представлены метанефридиями и мальпигиевыми сосудами. В основном раздельнополы. Случаи гермафродитизма редки. Развитие протекает с полным или неполным превращением. При неполном метаморфозе у насекомых нет стадии куколки. Роль членистоногих в природе очень значительна. Они населяют практически все среды обитания и влияют на них. Членистоногие служат пищей животным, опыляют растения, переносят инфекционные заболевания и наносят вред сельскохозяйственным культурам. Некоторые представители (пчела, тутовый шелкопряд) являются своеобразными домашними животными.

Классификация

Положение группы членистоногих в таксономической иерархии неоднозначно. С одной стороны, некоторыми авторами была предложена теория, согласно которой некоторые подтипы членистоногих не имеют общего предка с кольчатыми червями (Annelida). В частности, предполагалось, что подтип трахейные (Uniramia) ближе к онихофорам (Onychophora), чем к остальным членистоногим. Другими словами, предполагалась полифилия членистоногих. Однако большинство учёных не приняло эту точку зрения, и это также противоречит генетическим исследованиям. С другой точки зрения, более традиционным вариантом являлось утверждение, что кольчатые черви — ближайшие родственники как членистоногих, так и онихофоров, основываясь на одинаковом количестве сегментов.

Позднее некоторые авторы стали говорить о конвергентной эволюции, считая, что членистоногие ближе к нематодам (Nematoda), имея общие с ними способности к линьке. Две вероятные родословные определяют два вышестоящих таксона, к которым можно было бы причислить группу членистоногих животных: членистые (Articulata) и линяющие (Ecdysozoa).

Древнейший из известных членистоногих — сприггина (поздний протерозой) — имеет в строении тела немало общего с кольчатыми червями. С другой стороны, не исключается, что сприггина относилась к исчезнувшему типу, хотя и чрезвычайно близкому к членистоногим.

Классификация подтаксонов внутри группы членистоногих также неоднозначна. Пять основных подгрупп причисляют то к подтипам, то к классам. Кроме этих подгрупп имеется также некоторое число ископаемых, в большинстве своём из нижне-кембрийского периода, которые трудно отнести к какой-либо подгруппе либо по причине несхожести с известными группами, либо из-за неясности их родственных взаимоотношений.

Многоножек и насекомых часто объединяют в одну группу неполноусых. Некоторые последние исследования, однако, свидетельствуют, что многоножки не ближе к насекомым, чем к ракообразным.

Здесь приведено несколько наиболее известных классификаций, в которых указанные основные группы различным образом объединяются в подтипы (или типы) и надклассы.