ЧЛЕНИСТОНОГІ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СИСТЕМИ, ТИПИ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Ці членистоногі є переднім краєм більш широких і більш різноманітного царства тварин Animalia. Цей тип був вперше описаний як такий французьким ентомологом П'єром Латрейлем. Наразі існує близько 1 250 000 описаних видів, хоча фахівці погоджуються, що їх ще потрібно виявити тисячі. Це настільки різноманітний край, що тварини, що складають його, зустрічаються у всіх існуючих місцях існування.

Взагалі членистоногі характеризуються тим, що мають жорстке захисне покриття (екзоскелет), тіло, поділене на сегменти (тагми) та шарнірні відростки, що спеціалізуються на різних функціях, таких як локомоція.

Приклади членистоногих. Джерело: Kolihapeltis 01 Pengo.jpg: Peter HalaszStylonurus BW.jpg: Nobu TamuraSCORPIO MAURUS PALMATUS.jpg: Гай ХаймовичБлакитний краб на ринку в Піреї - Callinectes sapidus Rathbun 20020819-317.jpg: WpoppFidepehalpealthpeloweeeeeeeehlowhhehähähähthähähhähähähähähähähählthähähthähähähthähähthähähthähähthähähähähähähähähähähähthälthähähähähähähähähälhähähähähähähähälhähäh ‘'' '. (by-sa) .jpg: Джон Крацдерівативний твір: Xvazquez, Amada44

Таксономія

Таксономічна класифікація членистоногих така:

- Домен: Еукарія.

- Королівство Анімалія.

- Субкінґом: Eumetazoa.

- Superphylum: Ecdysozoa.

- Панантропода.

- Тип: Arthropoda.

характеристики

Групу членистоногих складають організми з еукаріотичними клітинами, ДНК яких обмежена в клітинній структурі, відомій як ядро. Вони також є багатоклітинними істотами, оскільки на етапах свого розвитку їх клітини диверсифікуються та спеціалізуються на різних функціях, таких як травлення, розмноження або передача нервових імпульсів, серед інших.

Членистоногі вважаються трибластичними тваринами, оскільки вони представляють три ембріональні зародкові шари: ектодерму, мезодерму та ентодерму. З цих шарів формуються різні органи дорослої тварини.

Так само членистоногі відносяться до групи протостом, оскільки в основному бластопор утворює рот і у деяких видів одночасно анальний отвір.

Що стосується середовища проживання, членистоногі - це така велика та різноманітна група, що вони колонізували практично кожне середовище проживання на планеті. Вони поширені по всій світовій географії.

Вони переважно є травоїдними тваринами, живлячись водоростями та наземними рослинами. Незважаючи на це, менша кількість видів є хижими, включаючи деякі павукоподібні.

Так само ця група тварин має двосторонню симетрію. Це означає, що, намалювавши уявну лінію вздовж її поздовжньої площини, виходять дві точно рівні половинки. Подібно до молюсків і кольцеподібних, членистоногі целомедичні, що представляє собою зменшений целом у дорослих особин.

Морфологія

Хоча членистоногі становлять найбільшу групу тварин у царстві тварин і тому найрізноманітніші, вони мають загальні морфологічні ознаки, що відрізняють їх від будь-якого іншого типу.

Метамери

По-перше, тіло членистоногих поділено на сегменти, відомі як метамери. Це повторювані, деякі рівні між собою. Однак поза цим поділом тіла те, що їх ще більше характеризує, - це те, що існує спеціалізація певних регіонів.

У тілі членистоногих можна побачити кілька добре диференційованих ділянок. Деякі види мають голову і тулуб, інші - головогрудь та черевце, а у багатьох інших - голова, грудна клітка та черевце. Цей процес диференціації відомий як тагматизація, і кожен сегмент називається тегмою.

Кутикула

Так само членистоногі мають жорстке і тверде покриття, кутикулу, що ідентифікується за назвою екзоскелет. Конструктивно кутикула складається з двох шарів:

- епікутикула, яка містить білки та воски. Він тонкий.

- Прокутик, який складається з хітину та деяких білків. Він також розділений на два шари, екзотикулу та ендокутикулу.

Цей екзоскелет складається з пластин, які у найпримітивніших тварин обмежуються лише кожним метамером і з'єднуються з іншими через внутрішню систему мембран. Що стосується більш складних тварин, пластини кожного метамеру зливаються, утворюючи великі сегменти, що покривають цілу тегму.

Кожні так часто членистоногі проходять процес виливання. Це відбувається тому, що екзоскелет не росте так, як це робить тварина. У цьому сенсі необхідно створити новий екзоскелет, який адаптується до нових розмірів особистості в міру її розвитку та збільшення.

Додатки

Іншими характерними морфологічними елементами членистоногих, які також сприяють наданню цієї таксономічної групи, є суглобові придатки. Зазвичай розміщено дві пари придатків на один метамер, хоча найпримітивніші членистоногі слідують схемі однієї пари придатків на метамер.

Додатки складаються з частин під назвою artejos. Вони поєднуються між собою за допомогою деяких допоміжних анатомічних структур, таких як мембрани.

Види сколопендри, крупний план голови. Дотримуйтесь модифікованих додатків. Джерело: Фріц Геллер-Грімм

Загалом і відповідно до їх структури існує два типи додатків:

- Додатки unirrámeos: як вказує їх назва, це ті, що мають одну вісь. Вони зустрічаються переважно у членистоногих, які населяють наземні середовища, такі як павукоподібні.

- Додатки Birrámeos: це ті, що мають дві осі. Вони мають дві гілки, ендопод і екзопод. Ці членики з прототопом (проксимальна область відростка). Вони характерні для членистоногих у водних середовищах існування, таких як ракоподібні.

Так само з часом, і по мірі того, як група членистоногих еволюціонувала і диверсифікувалась на види, придатки були модифіковані або перетворені для виконання конкретних функцій, крім простого руху.

Так, наприклад, у ракоподібних і міріапод видозмінені придатки в щелепах, у хелікератів є педипальпи, а у скорпіонів - гребінці, а ракоподібні та міріаподи мають щелепні списки.

Травна система

Членистоногі мають повноцінну систему травлення, з відділами, що спеціалізуються на різних функціях, що складають процес травлення. Шлунково-кишковий тракт сегментований на три області або зони: стоматод, брижа та проктодеум.

Тупати

Це перша порція травного тракту членистоногих. Він складається з оральних відростків (різної морфології, залежно від виду), стравоходу, глотки і, у деяких видів, шлунка, званих урожаєм.

De igual forma, hay especies que presentan glándulas salivales que sintetizan y liberan enzimas que contribuyen con el proceso de digestión, ya que comienzan a desintegrar y convertir los nutrientes en sustancias sencillas más asimilables por el animal.

Dependiendo del tipo de alimentación, la faringe puede estar muy desarrollada o presentar una musculatura especial. Igualmente, el estómago no es considerado como tal, sino más bien un ensanchamiento del esófago.

El límite entre el estomodeo y el mesenterón está marcado por la presencia de la llamada válvula esofágica o ventricular.

Mesenterón

Es el sitio en el que se lleva a cabo la absorción de los nutrientes ya procesados por las enzimas digestivas.

Dependiendo de la especie, el mesenterón va a tener configuraciones distintas. Por ejemplo, en los artrópodos más sencillos el mesenterón es simplemente un tubo recto.

Por otra parte, en los animales más complejos de este filo el mesenterón presenta unas estructuras denominadas ciegos en los cuales se llevan a cabo la digestión y absorción. Estos incrementan la superficie de absorción del mesenterón del animal.

Al final de esta estructura, entre esta y el proctodeo se encuentra la válvula pilórica, que permite o restringe el paso de sustancias.

Proctodeo

Se encuentra recubierto de cutícula. Su longitud es muy corta, en comparación con el mesenterón. En este sitio del tracto digestivo es donde se forman las heces. Culmina en el ano.

Nuevamente, dependiendo del tipo de artrópodo, el proctodeo puede estar especializado en otras funciones como por ejemplo la absorción de agua y sales.

Sistema respiratorio

El aparato respiratorio de los artrópodos es sencillo y variado. Esto quiere decir que, dependiendo del hábitat que ocupe el animal (acuático o terrestre), su sistema respiratorio va a presentar una anatomía específica.

En el caso de los artrópodos acuáticos como por ejemplo los crustáceos, el intercambio gaseoso con el medio externo se realiza a través de branquias. Mediante estas estructuras que están altamente vascularizadas extraen el oxígeno del agua.

En otro orden de ideas, los artrópodos terrestres pueden presentar dos tipos de respiración: traqueal o de pulmones en libro.

Traqueal

En los organismos que presentan este tipo de respiración, el sistema respiratorio se encuentra conformado por un sistema de tubos ramificados e interconectados denominados tráqueas. Estos se abren hacia el exterior a través de unos orificios, los espiráculos.

Las tráqueas, conforme se van ramificando en el interior del animal, van reduciendo progresivamente su diámetro, convirtiéndose en traqueolas. Así mismo, se encuentran recubiertas de cutícula.

En la respiración traqueal, las traqueolas llevan el oxígeno directamente a las células y son responsables del intercambio gaseoso.

Entre los artrópodos que tienen este tipo de respiración se pueden mencionar insectos y miriápodos, entre otros.

Pulmones en libro

En este tipo de respiración, el intercambio gaseoso ocurre en unas estructuras que están conformadas por una serie de invaginaciones del tegumento que se encuentran organizadas de manera similar a las páginas de un libro. Estas se comunican con el exterior a través de espiráculos.

Los artrópodos más representativos de la respiración de pulmones en libro son los escorpiones y arañas, entre otros.

Sistema circulatorio

En los artrópodos el líquido que circula a través de los vasos sanguíneos es la hemolinfa. La única célula especializada que presentan estos animales son los llamados amebocitos. Estos tienen funciones relacionadas con la coagulación y la inmunidad.

Igualmente, el sistema circulatorio de los artrópodos es de tipo abierto, también conocido como lagunar. En este, la hemolinfa llega a una especie de laguna (hemocele) que es una cavidad secundaria dentro del cuerpo del animal.

Igualmente presentan una especie de corazón que se encarga de bombear la hemolinfa a todo el cuerpo mediante diversos vasos sanguíneos. El corazón no es un órgano complejo como el que se encuentra en otros tipos de animales, sino que consiste en un tubo con capacidad contráctil que se encuentra localizado en posición dorsal.

Sistema nervioso

El sistema nervioso de los artrópodos es similar al de los anélidos. Está constituido por una especie de cerebro conformado por la unión de tres ganglios nerviosos: protocerebro, deutocerebro y tritocerebro.

El protocerebro se relaciona con la secreción de sustancias endocrinas, los ocelos y los ojos. Así mismo, el deutocerebro emite fibras nerviosas que inervan las antenas de los artrópodos que las tienen y el tritocerebro tiene fibras que inervan los quelíceros y el segundo par de antenas de los artrópodos que los presentan.

Igualmente presenta un anillo nervioso periesofágico que se conecta a través de fibras nerviosas con el cerebro primitivo ya mencionado.

A nivel ventral, se observan dos cadenas nerviosas que recorren a todo el animal de manera longitudinal. Estas cadenas presentan en cada metámero un par de ganglios nerviosos. Sin embargo, estos cordones nerviosos no se encuentran disociados, sino que se comunican mediante fibras nerviosas transversales.

En lo referente a los órganos de los sentidos, los artrópodos los tienen muy bien desarrollados. Presentan varios tipos de ojos, entre los que destacan los compuestos. Además tienen receptores distribuidos por todo el cuerpo que les permiten percibir estímulos de tipo táctil y químico (olfato y gusto).

Sistema reproductor

La mayoría de las especies que integran al filo de los artrópodos son dioicas, es decir, presentan individuos de sexo femenino y masculino.

A pesar de que debido a la amplia variedad de especies que conforman a este filo la anatomía del sistema reproductor es muy diversa, cuenta con ciertos aspectos en común.

En primer lugar, presentan generalmente un solo par de gónadas. Así mismo, tienen conductos a ambos lados del cuerpo, los cuales se fusionan en la línea media del cuerpo y desembocan en un único orificio denominado gonoporo.

Las hembras presentan una estructura conocida como espermateca, la cual funciona como un sitio para almacenar el esperma del macho. Igualmente, dependiendo de la especie, pueden estar presentas ciertas glándulas que producen sustancias estructurales para los huevos, así como también feromonas.

En el caso de los machos, estos presentan una vesícula seminal, así como también ciertas glándulas que se encargan de secretar algunos compuestos químicos como los que conforman al espermatóforo.

Igualmente, dependiendo de la especie, los machos pueden presentar estructuras anatómicas que cumplan la función de sujetar a la hembra para el proceso de la copulación.

Sistema excretor

El sistema excretor es ampliamente variado, de acuerdo a cada una de las especies de este filo.

Los artrópodos pueden presentar algunas glándulas como las coxales y las antenales, las cuales tienen función excretora. Igualmente, algunos presentan una especie de conductos llamados tubos de Malpigio. Estos son ciegos y se encuentran inmersos en la hemolinfa. Desembocan a nivel del proctodeo, vertiendo allí los productos de desecho como la orina.

Entre las sustancias que desechan los artrópodos a través de la excreción se mencionan amoniaco, urea y ácido úrico, entre otras.

Reproducción

Los artrópodos presentan un tipo de reproducción sexual, que consiste en la fusión de los dos gametos, femenino y masculino. En la mayoría de las especies la fecundación es interna, aunque hay especies que tienen fecundación externa.

Así mismo, los artrópodos pueden ser ovíparos u ovovivíparos. Los ovíparos son aquellos que se reproducen mediante la postura de huevos y los ovovivíparos se desarrollan en un huevo, pero que se coloca en el interior de la hembra.

En el caso de los artrópodos que tienen fecundación interna, el macho introduce el esperma dentro de la hembra, con ayuda de unos apéndices modificados (gonopodos). Posteriormente la hembra pone los huevos, dentro de los cuales se desarrollan los nuevos individuos.

Huevos puestos por arañas. Fuente: jenis Patel

Luego de algún tiempo, el cual varía según la especie, los huevos eclosionan. En las especies que tienen desarrollo indirecto, de los huevos emergen larvas que deben experimentar un proceso de metamorfosis hasta llegar al estadio adulto. Por ejemplo, en el caso de los insectos, los estados que comprende su desarrollo son larva, ninfa y adulto.

Por otra parte, en las especies cuyo desarrollo es directo, de los huevos salen individuos que ya presentan las características de los adultos. Este tipo de desarrollo es propio de algunos arácnidos.

Clasificación (tipos)

El filo Arthropoda se encuentra dividido en cinco subfilos:

– Trilobita: son un grupo de artrópodos que existieron en abundancia durante el paleozoico. Se fueron extinguiendo gradualmente. Eran pequeños, y tenían un cuerpo aplanado, dividido en tres tagmas y de forma ovoide. Este grupo está totalmente extinto.

– Chelicerata: son un amplio grupo que se caracteriza por no tener antenas ni mandíbulas. Tienen seis pares de apéndices distribuidos de la siguiente manera: un par de quelíceros, cuatro pares de patas y un par de pedipalpos. A este subfilo pertenecen los ácaros, arácnidos y escorpiones.

– Crustácea: se caracterizan por presentar un par de mandíbulas y dos pares de antenas. Además pueden estar divididos en entre 15 y 20 segmentos. Dentro de este grupo se incluyen langostas, cangrejos y camarones, entre otros.

– Myriapoda: presentan un característico cuerpo alargado y segmentado, por lo que a menudo son confundidos con otros tipos de animales. Tienen un par de antenas y mandíbulas. Abarca animales como el ciempiés y milpiés, entre otros.

– Hexapoda: presentan un cuerpo dividido en tres tagmas (cabeza, tórax y abdomen). Además presentan antenas, mandíbulas y maxilas. Dentro de este subfilo se incluyen los insectos como los escarabajos y las hormigas, entre miles de otros.

Ejemplos de especies

A continuación se mencionan algunos ejemplos de las especies que integran al filo Arthopoda.

– Chelicerata: dentro de este subfilo se encuentran especies de araña como por ejemplo Sphodros rufipes, Aname, atra y Atypus karshi . Igualmente, incluye especies de escorpiones como Androctonus crassicauda y Hottentotta tamulus.

– Crustácea: abarca especies de cangrejos como Procambarus clarkii, Callinectes sapidus y langostas como Palinurus elephas , entre otras.

– Myriapoda: incluye especies de ciempiés como Scolopendra cingulata y milpiés como Illacme pienipes , entre muchas otras.

– Hexapoda: incluye insectos como musca domestica , mariposas como Morpho menelaus y escarabajos como Lamprima aurata.

Ejemplar de escorpión, miembro de los quelicerados. Fuente: Per-Anders Olsson

Referencias

1. Brusca, R. C. & Brusca, G. J., (2005). Invertebrados, 2ª edición. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid
2. Cobo, F. y González, M. (2004). Introducción a los artrópodos. Capítulo del libro Zoología, Vol XL.
3. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. y Massarini, A. (2008). Biología. Editorial Médica Panamericana. 7° edición
4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Ribera, I., Melic, A. y Torralba, A. (2015). Introducción y guía visual de los artrópodos. Revista IDEA. 2.
6. Rodríguez, J., Arece, J., Olivares, J. y Roque, E. (2009). Origen y evolución de Arthropoda. Revista de Salud Animal. 31 (3)