87.Тип Членистоногие. Классификация, характерные черты организации представителей классов Паукообразных и Насекомых. Эпидемиологическое значение клещей, вшей, блох, мух, комаров, москитов (систематика, морфология, цикл развития, медицинское значение, меры борьбы).

Членистоногие (Arthropoda)

Этот тип животных, несомненно , представляет собой наиболее процветающую в биологическом отношении группу во всем животном мире , поскольку они более многочисленны (известно около 870 тыс. видов , из которых около 800 тыс.-насекомые) , населяют более разнообразные  местообитания  и питаются  большим числом всевозможных родов пищи, чем представители любого другого типа Существует шесть классов членистоногих:  трилобиты – древние морские членистоногие , вымершие  примерно 250 млн. лет  назад; ракообразные , к которым относятся  крабы, омары, креветки, морские  уточки, дафнии и многие другие морские и пресноводные формы; губоногие  -проворные  хищные  многоножки , отдельные виды которых могут наносить болезненные  укусы;  двупарноногие – более медлительные растительноядные  многоножки;  паукообразные , к которым  относятся  пауки , скорпионы и клещи; и , наконец, насекомые

 

2

 

Имя «членистоногих»  эти животные получили за характерные для них парные суставчатые придатки Эти придатки используются  самым различным образом: как органы плавания, как ходильные конечности , как ротовые части или как вспомогательные органы половой системы, служащие для переноса  спермы  Для всех членистоногих  характерно сегментированное  тело, покрытое кутикулой –твердым  наружным покровом , который выделяется  лежащим под ним эпителием Кутикула состоит из воскообразного  водонепроницаемого  наружного слоя, твердого среднего слоя и гибкого внутреннего  слоя хитина В некоторых местах, например  в сочленениях ног и на границах между сегментами тела, твердый  слой утончается  , что позволяет кутикуле сгибаться Такой покров защищает тело от излишней потери влаги и от нападения врагов и дает необходимую опору подлежащим мягким тканям Но он имеет и невыгодные стороны: движения тела несколько ограничиваются  , и для того, чтобы расти, членистоногому приходится   периодически сбрасывать наружную оболочку и строить новую, более вместительную , -процесс, который делает животное на некоторое время уязвимым  

3

 

Крабы , омары, креветки и другие ракообразные  линяют на протяжении развития много раз Только что вылупившиеся  из  яйца животные в результате последовательных  линек  проходят ряд личиночных стадий, пока, наконец, их тело примет форму , свойственную взрослому животному Омар , например, в первое лето своей жизни линяет 7 раз; с каждой  линькой он становится  крупнее и все больше напоминает взрослое животное Став небольшим взрослым животным , он проходит еще ряд линек, позволяющих ему расти Перед самой линькой железы эпидермиса выделяют линочный секрет , содержащий  ферменты , которые переваривают  хитин и белки внутренних слоев кутикулы  Под старой кутикулой образуется  новая мягкая  и гибкая кутикула , лежащая складками , что позволяет телу расти Переваренный материал  старой кутикулы всасывается  организмом; некоторые вещества , например соли кальция, сохраняются  для повторного использования Иногда животное  заглатывает воздух или воду, чтобы быстрее разбухнуть и разорвать  прежнюю кутикулу Оно высвобождается  из старой кутикулы, увеличивает свой объем до полного расправления  складок новой кутикулы ,а затем  эпидермис выделяет ферменты , под действием которых кутикула твердеет  в результате окисления некоторых веществ и добавления углекислого  кальция к хитину После этого откладываются  новые слои кутикулы

2005

 

 

Процесс линьки регулируется  гормоном, который накапливается  в синусной железе , расположенной  в глазном стебельке  В обычных условиях этот гормон препятствует  линьке; линька  происходит  тогда, когда количество гормона падает ниже определенного уровня После хирургического удаления синусной железы животное начинает проделывать одну линьку за другой без каких-либо стадий покоя  между линьками Синусная  «железа» состоит не из железистой ткани, а из расширенных кончиков пучков аксонов Тела клеток, которым принадлежат  эти аксоны , находятся  в органе Х . Гормон образуется  в телах клеток органа Х и направляется  по аксонам в их окончания  в синусной железе, где он накапливается  и откуда освобождается  Выработка гормонов нервными  клетками называется  нейросекрецией  Аналогичное  явление имеет место у позвоночных: гормоны вазопрессин и окситоцин  образуются  в головном мозгу и накапливаются  в задней доле гипофиза

Метаморфоз насекомых

Некоторые насекомые , подобно ракообразным , совершают в процессе своего развития ряд последовательных линек  С каждой  линькой они становятся  все больше похожими на взрослую форму , но ни при одной из этих линек не происходит внезапного резкого изменения их внешнего вида Таким образом происходит созревание организма, например, у кузнечика Напротив, у бабочек , мух и многих других насекомых развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно  не похожих  одна на другую Из яйца вылупляется  червеобразная  личинка (у бабочек она называется  гусеницей ), которая ползает , очень много ест и несколько  раз линяет  , с каждым разом становясь все крупнее  В результате последней личиночной  линьки образуется  куколка я, которая не двигается  и не питается  Личинки бабочек –гусеницы –прядут кокон и окукливаются  (линяют с превращением в  куколку) внутри этого кокона  На стадии куколки все анатомические структуры личинки разрушаются  и материал  их используется  для построения взрослого насекомого (имаго) Каждая часть тела взрослой  формы (конечности , крылья, глаза и т.д.) развивается  из группы клеток , называемой  имагинальным диском , которая  образуется  непосредственно из  яйца Имагинальные диски не были функционирующей  составной частью  личинки; во время личиночного периода они находились в более или менее выраженном состоянии покоя На стадии куколки эти диски растут и дифференцируются  в структуры взрослого  насекомого , но остаются  в спавшемся , свернутом состоянии Когда из покровов  куколки  выходит  взрослая форма , в эти спавшиеся  структуры нагнетается  кровь и они расправляются  и раздуваются , после чего начинают твердеть в результате отложения хитина Это внезапное превращение личинки во взрослое насекомое называется  метаморфозом (греч. «изменение формы»), или полным превращением Развитие же кузнечика  называют развитием с неполным превращением , так как личинка его развивается во взрослую форму путем постепенного изменения

1 2

 

Личинка и взрослое насекомое различаются  не только своим внешним видом , но и совершенно разным образом  жизни Гусеница питается листьями, а бабочка сосет цветочный нектар  Личинка комара живет в пруду и питается  водорослями и простейшими ,а взрослый комар сосет  кровь человека и других млекопитающих  У некоторых насекомых , например  у поденки,  взрослая форма живет лишь несколько часов –время, необходимое для спаривания и откладки яиц

Эксперименты, проведенные Уиглсуорсом  в Англии и Уильямсом  в Гарвардском  университете  пролили свет на гормональную  регуляцию метаморфоза  насекомых Уильямс  работал с очень крупной гусеницей цекропийного  шелкопряда  ,у которого наблюдается  длинный период покоя  (диапауза) на стадии куколки Если же куколку  продержать около 6недель  на холоде и затем возвратить  в обычные температурные условия,  то развитие ее возобновляется  и  метаморфоз  заканчивается  примерно через месяц Уильямс  нашел, что охлаждение  заставляет  нейросекреторные  клетки интерцеребральной  железы (одна из частей  головного мозга) передавать  молекулы гормона по своим аксонам до их периферических  окончаний – до corpus cardiacum  Последние выделяют проторакотропный гормон (ПТТГ) , который в свою очередь стимулирует  проторакальные  железы , побуждая  их выделять гормон роста и дифференцировки  Карлсон и Бутенандт  недавно выделили этот последний гормон в чистом виде из тутового  шелкопряда Судя по его химическим свойствам , он является , по-видимому, стероидом ; этот гормон был назван экдизоном Из 550кг шелковичных  червей Карлсон  и Бутенандт  выделили всего 25мг чистого экдизона!  Все это поразительно сходно с эндокринными связями у человека ,у которого выделяемый гипофизом адренокортикотропный гормон(АКТГ)стимулирует  выработку гормонов надпочечниками Гормон роста и дифференцировки  заставляет эпидермис  выделять  линочный  секрет , что ведет к линьке  и метаморфозу Под влиянием этой же системы  мозгового гормона и гормона роста и дифференцировки  начинается  переход  из  личиночной  стадии в стадию куколки

Железы , лежащие около мозга выделяют  еще один гормон, называемый ювенильным  гормоном Этот гормон подавляет метаморфоз , но не препятствует  линьке, благодаря чему личинка (гусеница)  до своего окукливания  линяет несколько  раз и достигает большого размера На последней личиночной стадии этот гормон не образуется , поэтому очередная  линька может сопровождаться  окукливанием Пересаживая  зрелым личинкам добавочные железы, образующие ювенильный гормон, можно вызвать  ряд дополнительных личиночных линек, в результате чего личинки перед окукливанием  вырастают до гигантских  размеров и в конце концов дают  гигантских  взрослых особей Удаление этих желез на ранних личиночных стадиях  вызывает у некоторых насекомых преждевременный метаморфоз

Общее строение тела членистоногих

У большинства членистоногих тело делится  на три отдела: голову, которая  всегда образована 6 сегментами , грудь и брюшко  ,которые  могут состоять  из различного числа сегментов В отличие  от большинства кольчатых  червей  каждое членистоногое  имеет строго определенное  число сегментов , которое остается  неизменным в течение всей его жизни Мы не можем пускаться  в описание всех возможных видоизменений в плане строения тела и в форме членистых придатков у многочисленных видов членистоногих Нервная система у более примитивных форм сходна с нервной системой кольчатых червей; у высших же форм лежащие друг за другом ганглии обычно сливаются  У членистоногих есть разнообразные , хорошо развитые  органы чувств :  сложные глаза ,как , например, фасеточные глаза  насекомых ;антенны (усики) , чувствительные к прикосновению  и к химическим агентам;  органы слуха  и , наконец , осязательные клетки  на поверхности тела Истинный целом невелик и занят главным образом полостями системы органов размножения; основная полость тела представляет собой не целом, а часть системы кровообращения , так как эта система включает , помимо замкнутых  сосудов, открытые  пространства  во всем теле ; проходя через них, кровь омывает органы В дорзальной  части тела  находится  орган, играющий роль насоса ,- «сердце» ,которое  движет кровь по этим пространствам Большинство водных членистоногих  дышит при  помощи жабр, наземные же формы обычно имеют систему тонких ветвящихся  воздухоносных  трубок, или трахей, проводящих воздух к внутренним органам Пищеварительная система обыкновенно представлена простой трубкой, похожей на пищеварительный тракт дождевого  червя ; эта трубка  частично выстлана кутикулой , сходной с наружным покровом тела У насекомых  и некоторых других животных выделительная система состоит из трубочек, открывающихся  в пищеварительный канал Продукты обмена покидают тело вместе с экскрементами  через анальное отверстие

 

 

 

 

Рубрики: Биология

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Союз образовательных сайтов