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1、第十章 节肢动物门（ Arthropoda） 节肢动物门的主要特征 节肢动物门的分类 节肢动物与人类 节肢动物是动物界种类最多（ 100万） 、分布最广的一门动物，这与其形态结构和 生理特性的高度特化有关。在无脊椎动物中 ，它是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。原口动物中最进化的类群。一 般认为，节肢动物是由环节动物演化而来。 进化地位 第一节 、节肢动物门的主要特征 （一）异律分节和身体的分部 异律分节:身体分节，体节发生分化，各体节的形态结 构发生明显差别，相邻体节愈合形成体区，完成不同生 理功能。 机能和结构相同的体节常愈合在一起形成体
2、区，机能分 工更明显： -头部 昆虫的前6个体节都不同程度地愈合形成头部动物取食 和感觉中心； -胸部 昆虫头后的3个体节成为胸部动物的运动中心； -腹部 昆虫胸部后的体节成为腹部动物生殖和代谢的中心； -头胸部 甲壳类、蛛形类、肢口类头后部的一些体节常与头部联合 形成； -躯干部 有爪类、多足类头部之后的体节则形成躯干部。 意义：体节既分化，又组合，从而增强运动，提高了动 物对环境条件的趋避能力 （二）分节的附肢 附肢与身体相连处有活动关节，以关节膜相连 节肢动物的附肢分节，分节的附肢增加了附肢运动的灵活 性。 由于附肢着生的体区存在差异，进化过程中附肢的形态、 机能发生了分化 -头部附肢形
3、成口器、触角； -胸部附肢用来运动、辅助呼吸； -腹部附肢用来游泳、爬行，有的转化成生殖器。 节肢动物无脊椎动物中唯一具有分节附肢的动物。身体分 区和附肢分节是动物进化的一个重要标志。 与环节动物不同： 疣足节肢 按节分布，数量多按体区分布，数量少 形态单一形态多样 与身体之间无关节与身体之间有关节 不分节附肢分节 无肌肉附着有大量肌肉附着 （二）分节的附肢 节肢可分两种类型，即双肢型（biramous）和 单肢型（uniramous）。 双肢型较为原始（如虾类腹部的游泳足等） 单肢型节肢由双肢型演变而来，其外肢已完全 退化，只保留了原肢和内肢，例如昆虫的3对 步足 双肢型(biramous)
4、 单肢型(uniramous) 节肢动物外骨骼 （三）几丁质的外骨骼 体壁：角质膜(外骨骼)，上皮，底膜 外骨骼（exoskeleton）：包被节肢动物身体的 角质膜（Cuticle）就是外骨骼，成份主要为几 丁质和蛋白质。特征是坚硬厚实而发达。 外骨骼作用 保护内脏器官免受机械损伤 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 外骨骼构成 : -上表皮（epicuticle）：最外层，最薄（0.11微米厚），含蜡层、 色素，不透水 -外表皮（exocuticle）：最坚硬部分，成分为几丁质、蛋白质，含有 钙盐、骨蛋白 -内表皮（endocuticl
5、e）：相对较厚；具柔软、延展性，主要成分为 蛋白质、几丁质复合体 外骨骼分片：在骨片间的节间部分不含外表皮或 外表皮不发达，因此较柔软，不防碍身体活动. 蜕皮现象（ecdysis） 节肢动物的肌肉不象环节动物等形成皮肌囊，而 是肌纤维集合成肌肉束，且往往按节排列；肌肉 束收缩更加强大有力；且两端附着在骨骼上，通 过骨骼的杠杆作用，运动可调整和放大，以增强 效能。总之，运动能力得以增强。 节肢动物以前的动物肌肉都是平滑肌，从节肢动 物开始形成横纹肌，获得高度发达的运动机能 可分为体壁肌和内脏肌 肌肉束往往按节成对排列，相互拮抗，例如每只 附肢一般有3对附肢肌，可使附肢朝前后、上下 、内外各种不同
6、方位活动 （四）发达的横纹肌（四）发达的横纹肌 (五)混合体腔、开放式循环系统 1、混合体腔（mixed coelom）(血腔) 胚胎发育早期，肠腔法形成中胚层，随后出现按 节排列的体腔囊随后，体腔囊形成的真体腔 断裂开,并与组织间残存的囊胚腔相互沟通，使最 终形成的体腔（体壁与消化道间的空腔）既来自 囊胚腔又来自体腔囊体腔，称混合体腔。混合体 腔内含有血液，又称为血腔。 体壁与消化道之间的空腔真体腔的一部分囊胚腔混合体腔（血腔 ） 节肢动物混合体腔（血腔） 血腔形成过程与 真体腔形成过程对比图 2、开管式循环系统（简单） 开管式循环系统 由具备多对心孔的管状心脏和由心脏前端发出的一 条短动脉
7、构成 血液经心脏动脉血腔心孔心脏 心脏脏壁有肌肉，能自主搏动，血流有一定方向 利于血压降低，如果附肢折断，可以避免大量出血 死亡 血液无色，多为血青蛋白 心脏位于消化道背面与环节动物的背血管 同源 昆虫等大多数节肢动物的血液只输送养料，而 氧气和二氧化碳等的输导则全靠气管 （六）呼吸系统 呼吸器官的多样性（五种） 体壁：水蚤、蚜虫等低等的小型节肢动物，无专门的呼吸器官 ，靠体表直接与环境进行气体交换 鳃：虾、蟹等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 书鳃：鲎，由体壁表皮细胞向外突起，或是体壁整齐折叠成书 页状，有血管分布 书肺：蜘蛛、蝎，由体壁向内凹陷折叠成书页状
8、气管：昆虫、马陆、蜈蚣等，由体壁内陷形成分支的管状结构 ，气管上无毛细血管分布，是直接将氧气输送到呼吸组织，且 直接从组织排放二氧化碳 书鳃、书肺的共同点：增大体表与水或空气接触的表面 积 高效、独特的呼吸器官气管： 结构功能：有效防止体内水分散失 特点：不需要通过血液直接进行气体交换 书肺模式图书肺模式图 叶鳃和丝鳃叶鳃和丝鳃 气管的模式图 节肢动物气管 （七）消化系统与取食 消化系统发达，捕食能力增强，摄食碎食 能力增强 组成 前肠；中肠；后肠 头部口周围的附肢变为口器 昆虫内部解剖（示消化系统 ） （八）排泄器官 1、低等或结构简单的种类没有专门的排泄器官， 其代谢产物存留于皮下通过蜕皮
9、时排出 2、小部分以与后肾同源的腺体结构为排泄器官， 开口于附肢基部（氨） 甲壳类绿腺（触角腺，antennal gland）、颚腺（ maxillary gland）； 蛛形纲基节腺（coxal gland） 3、马氏管（malpighan tubules） 由内胚层或外胚层形成的单层细胞，中肠与后肠间发出 的多数细盲管，开口于中后肠交界处，另一端游离在血 腔中，收集血腔中的废物（尿酸），进入后肠回收水分 、排出残渣。（昆虫、蜘蛛） 节肢动物排泄器官 （九）神经系统和感觉器官 感觉器官 触觉器（机械感受器）：触觉，听觉。触毛、平衡 囊、鼓膜 化学感受器：嗅觉，味觉。嗅觉器、味觉器 视觉器（光
10、学感受器）：感光、成像。单眼、复眼 （十）生殖和个体发育 多数为雌雄异体，并且是雌雄异形 生殖系统除生殖腺、生殖导管、附属腺体外，高级 种类有体外交配和产卵的结构，称为“外生殖器” ，它是由一些附肢特化形成的 陆生种类为体内受精，水生种类多体外受精 生殖形式多样：有性生殖（多卵生，还有卵胎生） ；单性生殖（孤雌生殖、幼体生殖、多胚生殖）等 形式。 胚后发育差异很大，有直接发育和间接发育。间接 发育较普遍，间接发育的种类有不同阶段的发育期 和不同形式的幼体和蛹期。 （十一）内分泌系统 节肢动物出现了内分泌系统，在生殖、发 育及代谢等方面起重要调节作用。 第二节、节肢动物的分类 根椐身体的分部、附
11、肢、呼吸和排泄器官的类型 ，现存节肢动物可分为2亚门、7纲 原节肢动物亚门 身体不分节，仅有体表环纹。附肢也不分节 有爪纲(原气管纲) 真节肢动物亚门 身体分节，附肢分节 三叶虫纲、肢口纲、蛛形纲、甲壳纲、多足纲、昆虫纲 （一）有爪纲（原气管纲） 代表动物：栉蚕 栗色栉蚕 （二）三叶虫纲 节肢动物中最原始的 种类 只见于化石 （三）甲壳纲 代表动物：虾、蟹、水蚤 甲壳纲动物 （四）肢口纲 代表动物：鲎 （五）蛛形纲 代表动物：蜘蛛、蝎 、蜱、螨 （六）多足纲 代表动物：蜈蚣、马 陆 蚰蜒 马陆 地蜈蚣 （七）昆虫纲 代表动物：动物界最 多的一个类群，中华 稻蝗 （七）昆虫纲昆虫的个体发育 变态
12、 昆虫从孵化到发育 为成虫，在外部形 态、内部结构和生 活习性上都要经历 一系列的变化，这 种变化称作变态 节肢动物各纲比较（一） 甲壳纲蛛形纲 肢口纲 有爪 纲 多足纲 昆虫纲 躯体分部 通常分 头胸部 和腹部 头胸部 和腹部 头胸部 、腹部 和一尾 剑 头部和 躯干部 头部和 躯干部 （或有 不明显 的胸部 ） 头、胸 、腹3部 分 附 肢 触角 2对无无1对1对1对 口器 大颚1对 ，小颚2 对，颚 足数对 螯肢、 脚须各1 对 螯肢、 脚须各1 对 颚、口 瓣 大颚1对 ，小颚1 2对 大颚1对 ，小颚2 对 足 通常每 节1对 头胸部4 对 头胸部4 对 每节1对 每节1 2对 胸部
13、3对 甲壳纲蛛形纲肢口纲 有爪纲多足纲昆虫纲 呼吸器官鳃 书鳃和气 管 书鳃气管气管气管 排泄器官 绿腺或颚 腺 马氏管和 基节腺 基节腺肾管马氏管马氏管 生殖孔 1对，在 胸部后方 1个，在 腹部前方 1个，在 腹部前方 1个，在 躯干部末 端 1个，在 躯干部前 方或后方 1个，在 腹部后端 发育有幼虫期通常无有无无有 生活环境 海、淡水 ，少数陆 地 主要在陆 地 海洋陆地陆地 主要在陆 地 节肢动物各纲比较（二） 第三节 节肢动物与人类 有利 -提供食品 -作为饵料 -可供药用 -提供工业原料 -传粉 -环境保护与生物防治 -可供观赏 有害 -危害农、林业 -危害人和动物健康 节肢动物
14、门 小 结 节肢动物的身体异律分节，不同体节愈合形 成头部、胸部和腹部，完成不同的生理功能； 有分节的附肢，体外有几丁质的外骨骼；体腔 为混合体腔，开管式循环系统。呼吸器官为水 生有鳃和书鳃，陆生有书肺和气管；排泄器官 为后肾型的腺体（如基节腺、绿腺、颚腺等） 和马氏管。 节肢动物是动物界中种类最多、分 布最广的动物门，在自然界生态系统中起十分 重要的作用。在研究和应用上，昆虫学已经从 动物学中独立出来，并发展为多分支的学科。 思考题 节肢动物门有哪些重要特征？ 根据什么说节肢动物由环节动物演化而来？ 比较甲壳纲、蛛形纲、昆虫纲在形态上的异同 。 昆虫的呼吸系统为什么说是动物界高效的呼吸 系统？ 节肢动物与人类有什么利害关系？