《肢动物门绪论》PPT课件.ppt
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1、第十章 节肢动物门(Arthropoda),动物界:种类最多、分布最广。形态结构和生理特性:高度特化。无脊椎动物:登陆取得巨大成功的类群,绝大多数种类演化成为真正的陆栖动物,占据了陆地的所有生境。,课程信息,【教学目的与要求】:掌握节肢动物门及各纲的主要特征和蝗虫、沼虾的形态结构与生理机能;了解节肢动物门各纲的主要类群;掌握昆虫纲重要目的简要特征,了解节肢动物种类多、分布广与体制、结构的关系;了解昆虫适应陆地的特征。【教学重点】:节肢动物门及各纲的主要特征甲;昆虫适应陆地的特征;昆虫纲重要目的简要特征。【教学难点】:节肢动物门的主要特征及进化特征,节肢动物门种类多、分布广的原因。,分布:从5
2、500 m深的海底到6 000 m的高山常见种类:水生:虾、蟹 陆生:蜘蛛、蜈蚣 飞翔:昆虫,已知种类:100万种,占动物界 总种数的67。,生物学习性,身体分节体分头、胸、腹附肢分节具翅(或无)体被外骨骼身体结构和形态多样化呼吸器官和排泄器官多样化,进化地位,身体异律分节有带关节的附肢具混合体腔开放式循环系统有几丁质外骨骼一些种类对陆地生活高度适应原口动物中最进化的类群,第一节、节肢动物门的主要特征,1、身体分部例如:昆虫纲(蝗虫):头、胸、腹三部分 甲壳纲(虾):头胸部、腹部二部分 蛛形纲(蜘蛛):头胸部、腹部 多足纲(蜈蚣):头部、躯干部身体的分部在生理机能上也出现了分工:-头部:感觉和
3、取食中心;-胸部:运动和支持中心;-腹部:营养和繁殖中心,2附肢分节,节肢动物不仅身体分部,而且附肢分节,故名节肢动物。,与环节动物的附肢疣足相比,有了重大进步:疣足与节肢的比较 疣足 节肢 按节分布,数量多 体部分布数量少 形态划一 形态多样与身体之间无关节,附肢不分节 身体之间有关节附肢分节 无肌肉附着 有大量肌肉附着,附肢各节之间以及附肢和体躯之间都有可动的关节,从而加强了附肢的灵活性,能适应更加复杂的生活环境,继而导致附肢形态的高度特化。附肢分节以及着生的体区不同,形态和机能发生了变化,形成了口器、触角、各种运动的足以及辅助呼吸和生殖器官等各种形态。,异律分节:节肢动物各体节的形态结构
4、发生了明显的变化,身体不同部位的体节完成不同的功能,内脏各器官也集中于一定体节的现象。同律分节:环节动物除围口节和肛节之外,其余各体节均相似,神经节、排泄器官、血管等重要器官均按节排列,外表分节和内部分节均一致的现象。,功能:附肢除了步行外,还有游泳、呼吸和交配的机能,也出现一些用以防卫、捕食、咀嚼以及感觉作用的特殊结构。因此,身体分部和附肢分节是动物进化的一个重要标志。,3、体被含有几丁质的外骨骼 体壁含有几丁质是节肢动物的重要特征之一 节肢动物要在陆地上存活,必须制止体内水分的大量蒸发,其包在身体外的角质膜,即外骨骼正是起着这种重要的作用。,(1)表皮 上表皮(epicuticle)0.1
5、1m厚,由蛋白质及脂类物质组成,陆生的种类还含有蜡质。分子排列紧密,拒水。常含色素。外表皮(exocuticle)由复杂的含氮多糖类物质几丁质与蛋白质结合而成的糖蛋白组成 内表皮(endocuticle)由几丁质及少量蛋白质组成,因碳酸钙与磷酸钙在外表皮中的沉积使外表皮骨化变硬,外骨骼,(2)上皮 单层多角形体壁细胞层,向内分泌基膜(3)基膜 无定形颗粒层,薄。,外骨骼的作用:保护内脏器官;防止体内水分蒸发;抵抗不良环境及病毒细菌等的侵染;与附着在体壁内面的肌肉协同完成各种运动,这一点与脊椎动物的骨骼有相似的作用。表皮不发达,因此较柔软,不防碍身体活动.,外骨骼分片:在骨片间的节间部分不含外表
6、皮或外表皮不发达,因此较柔软,不防碍身体活动.体壁的坚硬程度不是由于几丁质的存在,而是由于蛋白质在酶作用下的鞣化和硬化。坚硬的外骨骼会限制身体的生长,因此具有蜕皮现象。,.蜕皮:上皮细胞分泌新的表皮层,同时分泌的几丁质酶和蛋白酶分解、吸收旧的表皮。,甲壳动物-Y器:蜕皮腺(位脑的前方)X器:抑制蜕皮(位眼柄内)昆虫-胸腺:蜕皮腺(位于前胸)咽侧体:保幼激素(位脑后食管左右两侧),蜕皮受激素的控制:,4、具有发达的横纹肌 节肢动物的肌肉与体壁之间发展为分离的肌肉束。节肢动物以前的动物肌肉都是平滑肌,从本门开始形成横纹肌,同时肌纤维集合成肌肉束,着生在外骨骼上,增强了运动力。相互拮抗的交替收缩的横
7、纹肌,引起身体不同部分或附肢节段的弯曲或伸直。获得高度发达的运动机能。,节肢动物呼吸器官形式多样,随着不同的生态类群而有一系列变化:水生种类体壁、鳃、书鳃。1)体壁:低等的小型甲壳动物,如水蚤。2)鳃:水生甲壳动物在足的基部由体壁向外突起薄膜状的结构,充满毛细血管。如虾、蟹等。3)书鳃:由足基部体壁向外突起折叠成书页状,有血管分布。为水生种类鲎的呼吸器官。,5、呼吸系统多样性,4)书肺:由体壁向内凹陷折叠成书页状,为陆生的节肢动物蜘蛛、蝎的呼吸器官使书肺表面保持一层水膜便于与空气中的氧进行气体交换。书鳃、书肺的共同点:增大体表与水或空气接触的表面积。,陆生种类,5)气管:由体壁内陷形成分支的管
8、状结构,为陆生节肢动物昆虫、马陆、蜈蚣等的呼吸器官。气管上无毛细血管分布,是直接将氧气输送到呼吸组织。有的种类气孔可以开合,减少体内水分的散失。,节肢动物呼吸器官,节肢动物呼吸系统虽然形式多样性,但都是体壁的衍生物。水生种类的呼吸器官都是体壁的向外突起陆生种类的呼吸器官都是体壁的向内凹陷 呼吸机制有两类:气管系统:直接将氧气输送到呼吸组织,与细胞进行气体交换其它类型是呼吸系统都通过毛细血管进行气体交换,再由循环系统完成输送氧气的任务。,6.1混合体腔 节肢动物的体腔在发育早期也形成中胚层的体腔囊,但在继续发育的过程中,不扩展为广阔的真体腔,而是退化为生殖管腔、排泄管腔和围心腔。在以后的发育过程
9、中,围心腔壁消失,使体壁和消化道之间的初生体腔与围心腔的次生体腔相混合,形成混合体腔。混合体腔内充满血液,混合体腔也称作血腔。,6具混合体腔和开管式循环系统,节肢动物混合体腔的形成,6.2开管式循环系统血液经心脏动脉血腔心孔心脏。心脏能自主搏动,血流有一定方向优点:简单的开管式循环,血压低。附肢断后,不致流血过多,是一种保护性的适应。,呼吸系统简单(局限于身体某一部分),循 环系统复杂如虾.呼吸系统复杂(分散在全身各部分),循环 系统简单,如昆虫.用体表呼吸的小型节肢动物循环系统消失,如水蚤.,节肢动物循环系统的复杂程度与呼吸系统的复杂程度有关:,具两种类型的排泄器官 1)与后肾管同源的腺体由
10、后肾管演变而来,如甲壳纲的触角腺、绿腺,蜘形纲的基节腺等。节肢动物的排泄器官肾口二次性封闭,由腺体部和膀胱部组成。含氮废物经渗透进入腺体部,再由膀胱部排出体外。,7独特的消化系统和新出现的马氏管,2)马氏管型:昆虫、蜘蛛等以马氏管为排泄器官。马氏管是由消化道中、后肠交界外的肠壁向外突起形成的管状结构。它直接浸浴在血液中,将大量尿酸等含氮废物,送入后肠后,经肛门排出体外。,节肢动物排泄器官,昆虫内部解剖(示消化系统),前肠的主要功能是取食、食物的机械研磨、贮存和初步消化。中肠常形成盲囊、腺体等分泌消化酶,对食物进行消化和吸收。后肠可以对一些离子及水分重新吸收。,消化系统分为前肠、中肠和后肠。,前
11、肠和后肠都是外胚层向内凹陷而成,基本结构与体表相同,因此前、后肠壁上也有几丁质,形成了齿和刚毛等构造。,食谱:非常广泛,特别是陆生昆虫,几乎包括:自然界一切动植物、微生物它们产生的有机物质,如植物的汁液、木材、蜡质、腐烂的生物体!口器出现各种变化适应不同的取食方式、不同的食物,蜣螂,埋葬虫,节肢动物的神经系统为链状神经结构。头部位于消化道上方的前3对脑神节愈合成脑,分为前脑、中脑和后脑,消化道下方的头部后3对脑神经节愈合成食道下神经节,与身体的异律分节相适应,有时神经节也相对的集中,例如蜘蛛的体外分节不明显,而神经节也都集中在食道的背方和腹方,形成很大的神经团。,8 神经系统和感觉器官,脑是节
12、肢动物的感觉和统一调节活动的主要神经中枢,但并非重要的运动中心,切除脑的昆虫,如给以适当刺激,仍能行走,但不能觅食。脑神经分泌细胞能分泌脑激素,可活化其它内分泌腺,如心侧体、咽侧体及前胸腺等,产生保幼激素和蜕皮激素,以控制蜕皮和变态等生理机制。,神经系统与环节动物类似链状结构;但随着体节愈合,神经节也有愈合现象;尤其头部3对神经节愈合为脑,更趋集中。前脑 视觉、行为的的神经中心;中脑 触觉的神经中心。蜘蛛等(没有触角)没有中脑的分化。后脑 发出神经分布到下唇、消化道。节肢动物有视觉、触觉、化学感受器3种感觉器官,分布于体表、触角、附肢及关节等处。,节肢动物的感觉器官是很完备的,主要有触觉、视觉
13、、嗅觉、味觉、听觉等器官。并受神经支配,可以产生各种活动和行为。,9 生殖和发育 多数节肢动物是雌雄异体,只有蔓足类和一些寄生性的等足类是雌雄同体。生殖方式主要为两性生殖、卵生,也有卵胎生、孤雌生殖、幼体生殖和多胚生殖等方式。卵富含卵黄,系中黄卵。,蚜虫的孤雌生殖,卵裂属表裂、细胞核分裂并迁移到卵的表面周围,然后各自形成细胞膜,进入囊胚期。原肠形成靠内陷法或分层法。节肢动物的胚后发育很不相同,有直接发育或间接发育。间接发育者具有不同阶段的发育期和不同形式的幼体或蛹期。,节肢动物对陆地生活的适应性特征表现在:,1)坚厚的外骨骼:防止体内水分蒸发、保护作用2)身体分节和附肢分节:实现运动和支持作用
14、;3)强健的横纹肌:加强运动的机能;4)发达的神经系统和感觉器官:对陆地多变的环境条件作出反应;5)高效的气管呼吸:有效地利用空气中的氧气;6)高效的马氏管排泄:及时有效地排除废物。,节肢动物种类繁多的原因见P238-239,试述节肢动物门的主要进步性特征及适应意义?,(1)身体异律分节,分为头、胸和腹部,头部为感觉中心,胸部为运动中心,腹部为生殖中心;(2)附肢各节之间以及附肢和体躯之间都有可动的关节,从而加强了附肢的灵活性,能适应更加复杂的生活环境,继而导致附肢形态的高度特化;(3)昆虫全身包被坚厚的外骨骼,可防止体内水分的大量蒸发,抵抗不良环境及病毒细菌等的侵染;与附着在体壁内面的肌肉协
15、同完成各种运动;(4)具有强劲有力的横纹肌,且肌肉集合成束,增强了肌肉运动效能;(5)具有高效的呼吸器官气管,气管上无毛细血管分布,直接将氧气输送到呼吸组织,是自然界最高效的呼吸系统;(6)简单的开管式循环,血压低,心脏不发达,附肢断后,不至于流血过多,是一种保护性的适应;(7)独特的消化系统,具有高效的排泄器官-马氏管;(8)具有灵敏的感觉器和发达的神经系统;(9)体小,运动敏捷;(10)食性复杂。总之:形态结构的多种变化和生理功能的发展,使其成为地球上种类繁多的一个类群。,11.3 三叶虫亚门(Subphylum Triobitomotpha),第二节 节肢动物分类,根椐身体的分部、附肢和
16、呼吸器官的类型,现存节肢动物可分为5亚门、15纲:,全部种类在2亿年潜绝灭。身体被2条纵沟分为三叶。体分为头部、胸部或躯干、腹部或尾甲。附肢为双肢型。,二、甲壳纲(Crustacea),2010 8月3日,人们举着运到荷兰海牙附近席凡宁根海洋馆的蟹王“Crabzilla”。这只日本蜘蛛蟹去年在太平洋被捕获,人们猜测它已经超过40岁。,(一)代表动物-日本沼虾,通称青虾或河虾,隶属十足目、长臂虾科、沼虾属。沼虾生活在湖沼或江河中,一般在水底的泥沙上爬行活动,但是也常常攀附在水草或岩石上。,1、外部形态:日本沼虾青绿色,常有棕色斑点,长40-80毫米。体外被甲壳,即外骨骼。头胸甲:背面包被一块特别
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