Разнообразие членистоногих

Членистоногие, животные с сочлененными конечностями и затвердевшим экзоскелетом, являются самым разнообразным типом на Земле, включая насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек.

Definition

Разнообразие членистоногих — это диапазон форм в пределах типа Arthropoda, беспозвоночных-эдизозоев, определяемых сегментированным телом, хитиновым экзоскелетом и парными сочлененными конечностями, растущих путем периодической линьки.

Scope

Эта тема охватывает тип Arthropoda и особенности строения тела, лежащие в основе его беспрецедентного успеха: сегментированное тело, сгруппированное в функциональные области, хитиновый экзоскелет, сочлененные конечности и стратегия роста путем линьки. Она охватывает основные группы членистоногих: насекомых и других шестиногих, ракообразных, хелицеровых, включая паукообразных, и многоножек, а также адаптации, которые позволяют членистоногим осваивать почти каждую среду обитания на планете.

Core questions

• Какие особенности определяют план строения тела членистоногих?
• Чем отличаются основные группы членистоногих по областям тела и конечностям?
• Как экзоскелет одновременно обеспечивает и ограничивает жизнь членистоногих?
• Почему членистоногие, и особенно насекомые, так разнообразны?

Key theories

Тагмозис и специализация придатков

Успех членистоногих основан на группировке сегментов в функциональные тагмы, такие как голова, грудь и брюшко, а также на модификации серийно повторяющихся сочлененных придатков для ходьбы, питания, осязания и размножения.

Экзоскелет и линька

Хитиновая кутикула обеспечивает защиту, поддержку и точки прикрепления мышц, но поскольку она не может увеличиваться в размерах, рост требует экдизиса, периодического сбрасывания и замены экзоскелета, характерного для членистоногих.

Mechanisms

Тело членистоногих состоит из повторяющихся сегментов, конечности и области которых специализируются в процессе развития, образуя различные тагмы, адаптированные к различным функциям. Кутикула, выделяемая эпидермисом и затвердевшая хитином и, у некоторых групп, карбонатом кальция, образует жесткий внешний скелет, к которому прикрепляются поперечно-полосатые мышцы для быстрого, сочлененного движения. Поскольку кутикула нерастяжима, животное растет поэтапно: гормональные сигналы вызывают линьку, при которой под старой кутикулой образуется новая мягкая кутикула, старая кутикула сбрасывается, и животное увеличивается в размерах до затвердевания нового экзоскелета.

Clinical relevance

Членистоногие играют центральную роль в сельском хозяйстве как опылители и вредители, в общественном здравоохранении как переносчики болезней, а также в рыболовстве и аквакультуре как ракообразные; эта группа также предоставляет ключевые модельные организмы, такие как плодовая мушка Drosophila. Это образовательный контекст, а не клинический совет.

History

Членистоногие были признаны отдельной крупной группой в ранних классификациях и сравнительно рассматривались Ламарком и более поздними анатомами. Функциональные исследования конечностей и локомоции членистоногих Сидни Мэнтон в двадцатом веке сформировали дебаты о родственных связях членистоногих, а молекулярная филогенетика с тех пор поместила членистоногих в кладу линяющих Ecdysozoa и разрешила большую часть внутренней структуры типа.

Key figures

• Jean-Baptiste Lamarck
• Sidnie Manton
• William Wheeler

Seminal works

• pechenik2015
• ruppert2004

Frequently asked questions

Почему членистоногие должны линять?

Их жесткий хитиновый экзоскелет не может расти, поэтому членистоногое должно периодически сбрасывать его и формировать более крупный, процесс, называемый линькой или экдизисом, чтобы увеличиться в размерах.

Какие членистоногие наиболее разнообразны?

Насекомые являются безусловно самыми разнообразными членистоногими и самой богатой видами группой всех животных, занимающей огромное количество наземных и пресноводных сред обитания.