STAWONOGI: CHARAKTERYSTYKA, UKŁADY, TYPY, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

W stawonogi są krawędź tnąca szerszych i bardziej zróżnicowanych królestwa zwierząt Animalia. Gromada ta została po raz pierwszy opisana jako taka przez francuskiego entomologa Pierre'a Latreille'a. Do tej pory opisano około 1 250 000 gatunków, chociaż specjaliści są zgodni, że do odkrycia są ich tysiące. Jest to tak różnorodna krawędź, że zwierzęta, które ją tworzą, znajdują się we wszystkich istniejących siedliskach.

Ogólnie rzecz biorąc, stawonogi charakteryzują się sztywną powłoką ochronną (egzoszkielet), ciałem podzielonym na segmenty (tagmy) i przegubowymi wyrostkami specjalizującymi się w różnych funkcjach, takich jak poruszanie się.

Przykłady stawonogów. Źródło: Kolihapeltis 01 Pengo.jpg: Peter HalaszStylonurus BW.jpg: Nobu TamuraSCORPIO MAURUS PALMATUS.jpg: Guy HaimovitchBlue krab na rynku w Pireusie - Callinectes sapidus Rathbun 20020819-317.jpg: Wpopppłytka z jajkami. (by-sa) .jpg: John Kratzd Dzieło pochodne: Xvazquez, Amada44

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna stawonogów jest następująca:

- Domena: Eukarya.

- Królestwo Animalia.

- Subkingdom: Eumetazoa.

- Superphylum: Ecdysozoa.

- Panarthropoda.

- Gromada: Arthropoda.

cechy

Grupa stawonogów składa się z organizmów z komórkami eukariotycznymi, których DNA jest ograniczone w strukturze komórkowej zwanej jądrem. Są również istotami wielokomórkowymi, ponieważ na etapach ich rozwoju ich komórki różnicują się i specjalizują w różnych funkcjach, takich jak m.in. trawienie, rozmnażanie czy przekazywanie impulsów nerwowych.

Stawonogi są uważane za zwierzęta trójblastyczne, ponieważ zawierają trzy embrionalne listki zarodkowe: ektodermę, mezodermę i endodermę. Z tych warstw powstają różne organy dorosłego zwierzęcia.

Podobnie stawonogi należą do grupy protostomów, ponieważ głównie blastopor powoduje powstanie pyska, a u niektórych gatunków jednocześnie z odbytu.

Jeśli chodzi o środowisko, stawonogi stanowią tak dużą i zróżnicowaną grupę, że skolonizowały praktycznie każde siedlisko na naszej planecie. Są rozprowadzane na całym świecie.

Preferowane są zwierzęta roślinożerne, żerujące na algach i roślinach lądowych. Mimo to mniej gatunków jest mięsożernych, w tym niektóre pajęczaki.

Podobnie ta grupa zwierząt ma dwustronną symetrię. Oznacza to, że rysując wyimaginowaną linię wzdłuż jej płaszczyzny podłużnej, uzyskuje się dwie dokładnie równe połowy. Podobnie jak mięczaki i pierścienice, stawonogi są koelomowane, co u dorosłych osobników cechuje zmniejszona długość ciała.

Morfologia

Chociaż stawonogi stanowią największą grupę zwierząt w królestwie zwierząt, a tym samym najbardziej zróżnicowaną, mają wspólne cechy morfologiczne, które odróżniają je od innych gromad.

Metamers

Po pierwsze, ciało stawonogów jest podzielone na segmenty znane jako metamery. Te są powtarzalne, niektóre sobie równe. Jednak poza tym podziałem ciała cechuje je jeszcze bardziej to, że istnieje specjalizacja pewnych regionów.

W ciele stawonogów można zobaczyć kilka dobrze zróżnicowanych obszarów. Niektóre gatunki mają głowę i tułów, inne mają głowotułów i odwłok, a wiele innych ma głowę, tułów i odwłok. Ten proces różnicowania jest znany jako tagmatyzacja, a każdy segment nazywany jest tagmą.

Naskórek

Podobnie stawonogi mają sztywną i twardą powłokę, naskórek, który jest określany jako egzoszkielet. Strukturalnie naskórek składa się z dwóch warstw:

- Epicuticle, który zawiera proteiny i woski. Jest cienki.

- Procuticle, który składa się z chityny i niektórych białek. Jest również podzielony na dwie warstwy, egzokutykulę i endokutykulę.

Ten egzoszkielet składa się z płytek, które u najbardziej prymitywnych zwierząt są ograniczone tylko do każdego metamera i łączą się z innymi poprzez wewnętrzny system błon. W przypadku bardziej złożonych zwierząt płytki każdego metameru łączą się, tworząc duże segmenty, które pokrywają całą tagmę.

Co jakiś czas stawonogi przechodzą proces linienia. Dzieje się tak, ponieważ egzoszkielet nie rośnie tak jak zwierzę. W tym sensie konieczne jest stworzenie nowego egzoszkieletu, który dostosowuje się do nowego rozmiaru jednostki w miarę jej rozwoju i powiększania.

Załączniki

Innymi charakterystycznymi elementami morfologicznymi stawonogów, które również przyczyniają się do nadania tej grupie taksonomicznej nazwy, są przegubowe przydatki. Zwykle lokalizowane są dwie pary przydatków na metamer, chociaż najbardziej prymitywne stawonogi podążają za wzorem jednej pary przydatków na metamer.

Dodatki składają się z elementów zwanych artejos. Są one połączone przegubowo za pomocą pomocniczych struktur anatomicznych, takich jak między innymi membrany.

Gatunek Scolopendra, zbliżenie głowy. Zwróć uwagę na zmodyfikowane dodatki. Źródło: Fritz Geller-Grimm

Ogólnie i zgodnie z ich strukturą, istnieją dwa rodzaje załączników:

- Dodatki unirrámeos: jak wskazuje ich nazwa, są to te, które mają jedną oś. Występują głównie u stawonogów zasiedlających środowiska lądowe, takich jak pajęczaki.

- Dodatki Birrámeos: są to te, które przedstawiają dwie osie. Mają dwie gałęzie, endopod i exopod. Są one połączone przegubowo z protopodem (proksymalna powierzchnia wyrostka robaczkowego). Są typowe dla stawonogów w środowiskach wodnych, takich jak skorupiaki.

Podobnie z biegiem czasu i wraz z ewolucją i zróżnicowaniem grupy stawonogów w gatunki, przydatki zostały zmodyfikowane lub przekształcone, aby spełniały określone funkcje wykraczające poza zwykłą lokomocję.

Tak więc na przykład skorupiaki i myriapody mają zmodyfikowane wyrostki w szczękach, cheliceraty mają pedipalps, a skorpiony mają grzebienie, a skorupiaki i myriapody mają szczęki, żeby wymienić tylko kilka.

Układ trawienny

Stawonogi mają kompletny układ pokarmowy, z sekcjami wyspecjalizowanymi w różnych funkcjach składających się na proces trawienia. Przewód pokarmowy jest podzielony na trzy obszary lub strefy: stomodeum, krezkę i proktodeum.

Tupać

To pierwsza część przewodu pokarmowego stawonogów. Składa się z wyrostków jamy ustnej (o różnej morfologii, w zależności od gatunku), przełyku, gardła i, u niektórych gatunków, z żołądka, zwanego wole.

Podobnie istnieją gatunki, które mają gruczoły ślinowe, które syntetyzują i uwalniają enzymy, które biorą udział w procesie trawienia, ponieważ zaczynają rozpadać się i przekształcać składniki odżywcze w proste substancje, które mogą być lepiej przyswajane przez zwierzę.

W zależności od rodzaju diety gardło może być wysoko rozwinięte lub mieć specjalną muskulaturę. Podobnie żołądek nie jest uważany za taki, ale raczej za poszerzenie przełyku.

Granicę między stomodeusem a krezką wyznacza obecność tzw. Zastawki przełykowej lub komorowej.

Mesenteron

Jest to miejsce, w którym następuje wchłanianie składników odżywczych już przetworzonych przez enzymy trawienne.

W zależności od gatunku krezka będzie miała różne konfiguracje. Na przykład u najprostszych stawonogów krezka jest po prostu prostą rurką.

Z drugiej strony, u bardziej złożonych zwierząt z tej grupy krezka przedstawia struktury zwane kątnicą, w których zachodzi trawienie i wchłanianie. Zwiększa to powierzchnię chłonną krezki zwierzęcia.

Na końcu tej struktury, między nią a proctodeum, znajduje się zastawka odźwiernikowa, która umożliwia lub ogranicza przepływ substancji.

Proctodean

Pokryta jest naskórkiem. Jego długość jest bardzo krótka w porównaniu do krezki. W tym miejscu w przewodzie pokarmowym powstaje stolec. Kończy się w odbycie.

Ponownie, w zależności od rodzaju stawonogów, proktodean może specjalizować się w innych funkcjach, takich jak wchłanianie wody i soli.

Układ oddechowy

Układ oddechowy stawonogów jest prosty i zróżnicowany. Oznacza to, że w zależności od siedliska, w którym przebywa zwierzę (wodnego lub lądowego), jego układ oddechowy będzie miał określoną anatomię.

W przypadku stawonogów wodnych, takich jak skorupiaki, wymiana gazowa ze środowiskiem zewnętrznym odbywa się za pośrednictwem skrzeli. Poprzez te silnie unaczynione struktury pobierają tlen z wody.

W innym żyle stawonogi lądowe mogą wykazywać dwa rodzaje oddychania: płuca tchawicze lub książkowe.

Tchawica

U organizmów, u których występuje ten rodzaj oddychania, układ oddechowy składa się z układu rozgałęzionych i połączonych ze sobą rurek zwanych tchawicami. Te otwierają się na zewnątrz przez otwory, przetchlinki.

Tchawice rozgałęziające się wewnątrz zwierzęcia stopniowo zmniejszają swoją średnicę, stając się tchawicą. Podobnie pokryte są naskórkiem.

W oddychaniu tchawicy tchawice przenoszą tlen bezpośrednio do komórek i są odpowiedzialne za wymianę gazową.

Wśród stawonogów, które mają ten typ oddychania, można wymienić między innymi owady i myriapody.

Płuca w książce

W tego typu oddychaniu wymiana gazowa zachodzi w strukturach składających się z serii wgłębień powłoki, które są zorganizowane w podobny sposób, jak strony książki. Te komunikują się z otoczeniem poprzez przetchlinki.

Najbardziej reprezentatywnymi stawonogami oddychania książkowego są między innymi skorpiony i pająki.

Układ krążenia

U stawonogów płynem krążącym w naczyniach krwionośnych jest hemolimfa. Jedyną wyspecjalizowaną komórką, którą prezentują te zwierzęta, są tak zwane amebocyty. Mają funkcje związane z krzepnięciem i odpornością.

Podobnie układ krążenia stawonogów jest typu otwartego, znanego również jako lagunar. W ten sposób hemolimfa dociera do rodzaju laguny (hemocele), która jest wtórną jamą w ciele zwierzęcia.

Mają też rodzaj serca, które jest odpowiedzialne za pompowanie hemolimfy w całym organizmie przez różne naczynia krwionośne. Serce nie jest narządem złożonym, takim jak u innych gatunków zwierząt, ale składa się z rurki o zdolności kurczliwości, która znajduje się w pozycji grzbietowej.

System nerwowy

Układ nerwowy stawonogów jest podobny do układu nerwowego pierścienic. Składa się z pewnego rodzaju mózgu zbudowanego z połączenia trzech zwojów nerwowych: protocerebro, deutobrain i tritobrain.

Proto-mózg jest związany z wydzielaniem substancji hormonalnych, oczu i oczu. Podobnie, deutomózg emituje włókna nerwowe, które unerwiają czułki stawonogów, które je mają, a tritomózg ma włókna, które unerwiają chelicery i drugą parę anten stawonogów, które je prezentują.

Ma również pierścień nerwu okołoprzełykowego, który łączy się przez włókna nerwowe z wspomnianym już prymitywnym mózgiem.

Na poziomie brzusznym obserwuje się dwa łańcuchy nerwowe, które biegną wzdłuż całego zwierzęcia. Te łańcuchy mają parę zwojów nerwowych w każdym metamerze. Jednak te struny nerwowe nie ulegają dysocjacji, ale komunikują się przez poprzeczne włókna nerwowe.

Jeśli chodzi o narządy zmysłów, u stawonogów są one bardzo dobrze rozwinięte. Przedstawiają kilka typów oczu, wśród których wyróżniają się związki. Posiadają również receptory rozmieszczone w całym ciele, które pozwalają im odbierać bodźce dotykowe i chemiczne (zapach i smak).

Układ rozrodczy

Większość gatunków tworzących gromadę stawonogów jest dwupienna, to znaczy mają osobniki żeńskie i męskie.

Chociaż ze względu na dużą różnorodność gatunków, które tworzą tę gromadę, anatomia układu rozrodczego jest bardzo zróżnicowana, ma pewne cechy wspólne.

Po pierwsze, mają na ogół jedną parę gonad. Podobnie mają kanały po obu stronach ciała, które łączą się w linii środkowej ciała i prowadzą do pojedynczego otworu zwanego gonoporem.

Samice mają strukturę znaną jako spermateka, która działa jako miejsce przechowywania nasienia samca. Podobnie, w zależności od gatunku, mogą być obecne pewne gruczoły, które wytwarzają substancje strukturalne dla jaj, a także feromony.

W przypadku samców są to pęcherzyk nasienny, a także pewne gruczoły odpowiedzialne za wydzielanie niektórych związków chemicznych, takich jak te, które tworzą spermatofor.

Podobnie, w zależności od gatunku, samce mogą przedstawiać struktury anatomiczne, które spełniają funkcję trzymania samicy w procesie kopulacji.

System wydalniczy

System wydalniczy jest bardzo zróżnicowany, w zależności od gatunku tej gromady.

Stawonogi mogą przedstawiać niektóre gruczoły, takie jak koks i czubek, które pełnią funkcję wydalniczą. Podobnie, niektóre mają rodzaj przewodów zwanych rurkami Malpigio. Są ślepe i zanurzone w hemolimfie. Opróżniają się na poziomie proctodeum, wylewając tam odpady, takie jak mocz.

Wśród substancji, które stawonogi odrzucają poprzez wydalanie, wymienia się między innymi amoniak, mocznik i kwas moczowy.

Reprodukcja

Stawonogi prezentują rodzaj rozmnażania płciowego, który polega na fuzji dwóch gamet, samicy i samca. W przypadku większości gatunków nawożenie jest wewnętrzne, chociaż istnieją gatunki, które mają nawożenie zewnętrzne.

Podobnie stawonogi mogą być jajorodne lub jajożerne. Jajowate to te, które rozmnażają się przez składanie jaj, a jajożerne rozwijają się w jaju, ale które są umieszczane wewnątrz samicy.

W przypadku stawonogów, które mają zapłodnienie wewnętrzne, samiec wprowadza plemniki do samicy za pomocą zmodyfikowanych przydatków (gonopody). Później samica składa jaja, w których rozwijają się nowe osobniki.

Jajka składane przez pająki. Źródło: Jenis Patel

Po pewnym czasie, zależnym od gatunku, wylęgają się jaja. U gatunków, które mają rozwój pośredni, larwy wyłaniają się z jaj, które muszą przejść proces metamorfozy, aż osiągną dojrzałość. Na przykład w przypadku owadów etapami rozwoju są larwa, nimfa i postać dorosła.

Z drugiej strony u gatunków, których rozwój jest bezpośredni, z jaj wychodzą osobniki, które mają już cechy dorosłe. Ten typ rozwoju jest typowy dla niektórych pajęczaków.

Klasyfikacja (typy)

Gromada Arthropoda jest podzielona na pięć podfili:

- Trylobity: to grupa stawonogów, które występowały w obfitości w paleozoiku. Stopniowo wymarli. Były małe i miały spłaszczone ciało, podzielone na trzy tagi i owalne. Ta grupa jest całkowicie wymarła.

- Chelicerata: to duża grupa, która nie posiada anten ani szczęk. Mają sześć par wyrostków, rozmieszczonych w następujący sposób: para chelicerae, cztery pary nóg i para pedipalps. Do tego podtypu należą roztocza, pajęczaki i skorpiony.

- Skorupiaki: charakteryzują się parą żuchw i dwiema parami czułek. Można je również podzielić na od 15 do 20 segmentów. Do tej grupy należą między innymi homary, kraby i krewetki.

- Myriapoda: mają charakterystyczne wydłużone i segmentowane ciało, dlatego często mylone są z innymi typami zwierząt. Mają parę anten i szczęk. Obejmuje zwierzęta, takie jak między innymi stonogi i krocionogi.

- Hexapoda: mają ciało podzielone na trzy znaczniki (głowa, tułów i brzuch). Mają też czułki, szczęki i szczęki. Do tego podtypu należą między innymi owady, takie jak chrząszcze i mrówki.

Przykłady gatunków

Poniżej wymieniono kilka przykładów gatunków tworzących gromadę Arthopoda.

- Chelicerata: w tym podtypie występują gatunki pająków, takie jak Sphodros rufipes, Aname, atra i Atypus karshi. Podobnie obejmuje gatunki skorpionów, takie jak Androctonus crassicauda i Hottentotta tamulus.

- Skorupiaki: obejmuje gatunki krabów, takie jak Procambarus clarkii, Callinectes sapidus i homary, takie jak między innymi Palinurus elephas.

- Myriapoda: obejmuje gatunki stonóg, takie jak Scolopendra cingulata i krocionogi, takie jak Illacme pienipes, między innymi.

- Hexapoda: obejmuje owady, takie jak musca domestica, motyle, takie jak Morpho menelaus, i chrząszcze, takie jak Lamprima aurata.

Okaz skorpiona, członek cheliceratów. Źródło: Per-Anders Olsson

Bibliografia

1. Brusca, RC i Brusca, GJ, (2005). Bezkręgowce, wydanie 2. McGraw-Hill-Interamericana, Madryt
2. Cobo, F. i González, M. (2004). Wprowadzenie do stawonogów. Rozdział książki Zoology, Vol XL.
3. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. and Massarini, A. (2008). Biologia. Artykuł redakcyjny Médica Panamericana. 7. edycja
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). McGraw-Hill.
5. Ribera, I., Melic, A. i Torralba, A. (2015). Wprowadzenie i wizualny przewodnik po stawonogach. Magazyn IDEA. dwa.
6. Rodríguez, J., Arece, J., Olivares, J. and Roque, E. (2009). Pochodzenie i ewolucja Arthropoda. Journal of Animal Health. 31 ust. 3