15. Chenistonogie
Ключови въпроси
Защо артроподът и особено насекомите са една от най-проспериращите групи живи същества?
Какви са предимствата и недостатъците на външния скелет?
Какви функции изпълняват многобройни крайници в рак?
Защо насекомите са по-разчитат на инстинктивно поведение, отколкото да купуват умения?
Видът на артропода (артропод) е представен от голям брой видове, живеещи в момента от всички други видове комбинирани. Повече от един милион вида, които съставляват такива проспериращи класове като ракообразни, гръбначния стълб и най-големият от всички са насекоми. Всяко лице представлява около 300 милиона насекома. Палеонтолозите казват, че епохите на влечугите и бозайниците са съществували на земята. Вероятно, без преувеличение, можем да кажем, че ерата на насекомите е дошла.
Като се има предвид вида като цяло, може да се твърди, че на земното кълбо няма място, което не би било окупирано от един от неговите представители. Артроподите живеят в дълбочините на океана, в плитки заливи и езера, в необработени пещери, в горещи пустини, в влажна джунгла и в полярни зони. Артроподите могат да плуват, да летят, да скачат, пълзят, да се гърчат или, като предразполагащия рак, да стоят на главата в липа и хвърлят храна в устата (Таблица 5).
| Тип | Приблизителен брой животински видове (X1000) |
| Гъба | 5 |
| CoELENTERATES. | 5 |
| Плоски червеи | 13 |
| Кръгли червеи | 10 |
| Убити червеи | 9 |
| Mollusks. | 110 |
| - | Насекоми 675. |
| - | Ракообразни 25. |
| Клавистодози | 900 |
| - | Poworkooons 31. |
| - | Многокации 2. |
| - | Doublefoot 7. |
| Echinoderms. | 6 |
| - | Риба 25. |
| - | Земноводни 3. |
| Chordovy. | 45 |
| - | Влечуги 10. |
| - | Птици 9. |
| - | Бозайници 4. |
| "Малки видове" | 20 |
Каква е причината за вида на артропод? Очевидно е, че крайниците им имат фуги с антагонистични мускули (противоположни действащи). Този имот, който освен тях, има само гръбначни животни, осигурява артикулирана висока мобилност и ги прави огромни ловци. В допълнение, те имат твърд външен капак или външен скелет. Такова покритие предпазва тялото им от изсушаване и от атакуващи потенциални врагове, но донякъде ограничава свободата на движението и накрая насекомите са първите голяма група животни, които са живели в горите на въглищния период от повече от 340 милиона години. Почти пълна липса на конкуренция доведе до появата на голямото им разнообразие и позволиха тези животни да заемат почти всяка екологична ниша. Впоследствие (преди около 250 милиона години) те придобиха способността да летят, което още по-разширява територията, която заемат. Различни видове членестоноги са представени на фигура 15 1.
15.1. Някои примитивни членестоноги, като трилобити, изчезнали, но вдлъбнати на изкопаемите останки показват огромните им номера.
Най-примитивните животни, които могат да бъдат приписани на артропод, са трилобити (фиг. 15-2). Те съществуват преди 250-500 милиона години и живееха в морето. Тези животни имаха тежки черупки, техните тела и крайниците бяха прости и повтарящи се. Eurprises или морски скорпиони, които понякога са се случили с дължина 2,5 м, са живели и след това изчезват по едно и също време като трилобитите.
Една древна, относително примитивна група от животни, изчезнала не напълно. Живите представители на този клас Xiphosura (мечове) са лимулус - подкови раци (фиг. 15-3). Тези необичайни животни са широко разпространени по атлантическото крайбрежие на САЩ и в някои други области на земното кълбо. Зоната на местообитанието им е морското дъно, където ловуват червеите и другите организми. Кръбът подкова, имащ пет крайници, е много подобен на изкопаемия подков рак, изчезнал преди 500 милиона години.
При сравняване на примитивните членестоноги с модерни, еволюционните промени, които са настъпили през това време, са добре проследени. Крайниците станаха по-малко, много от тях бяха или се трансформирани в нокти и част от устата, или станаха тръби за прехвърляне на сперма; Главата на главата беше зоната на местоположението на сетивата и нервната тъкан; Броят на сегментите е намалял и те са свързани, образувайки главите, гърдите и стомаха или комбинацията им.
15.2. Клас за създаване - единствената многобройна група членестоноги, живеещи предимно във вода
Този голям клас, състоящ се от 28 000 вида, включва редица добре познати животни: скариди, омари, раци, раци и надзорни рак; По-малко известни организми: изравнени раци или целувки и шкурка; Микроскопични уморени ракообразни и свързани видове, които съставляват основната част на зоопланктон.
Главните ракообразни са най-често срещаните животни на земята. Интересни представители на тези микроскопични или полу-микроскопични ракообразни са Дафня и Лептодора (Фиг. 15-4). Leptodora Той обитава в чисти северни езера. Почти пълна прозрачност на това животно ви позволява да разгледате микроскопа всяка клетка. В главата част има едно сложно око, свързано с мозъка с дълъг поглед. Окото произвежда сканиране или разклащане, движение поради бързото свиване на мускулите. Под микроскопа можете да видите как мускулите извършват движението на процесите на торса, сърцебиене и перисталтични чревни съкращения. Leptodora има отворена кръвоносна система, в кръвта му съдържа амобоидни клетки. Leptodora може да яде фитопланктон или по-малки животни, като Дафнезия.
15.3. Рак на сладководната вода - типичен представител на ракообразните
Рак Cambarus. - широко разпространени ракообразни, живеещи в реки и езера. Анатомия и физиология на раци и омар е почти напълно идентична. Най-характерната характеристика на обикновения рак е голям брой процеси на торс (фиг. 15-5). Всеки двойка процеси, въпреки че не се вижда на пръв поглед, се отклонява от определен сегмент или сомит, тялото на животното. Сегментацията в рак не е толкова ярка, както например, в звънене червеи. Това отчасти се дължи на промените, изразени в сливането на един сегменти и свързване отново на другите.
Примитивните ракови заболявания вероятно са имали много идентични сдвоени процеси, които в процеса на еволюцията се превръщат в различни структури. Cambarus има 18 двойки процеси, разположени върху коремната страна на тялото и една мръсна двойка на опашката. Всички процеси са оборудвани със стави и повечето от тях се състоят от външни и вътрешни клонове. Обвивката, обхващащите процеси и рак на тялото, е твърда външен скелет или гише. Външният скелет на ракообразните е по-гъст и мощен, отколкото в насекоми и паяци, тъй като съдържа калциеви соли. Излишната маса няма особено значение за животните, живеещи във вода, за разлика от земните форми, масата на които ограничава техните размери.
15.4. Играта се заменя като животно расте.
Твърдият външен скелет, който извършва защитната функция, има два основни недостатъка: тя не може да се разширява, тъй като животното расте и ограничава уплътняващите движения, които са важни за движението. Въпреки това, многобройните фуги на външния скелет и сложните мускули частично компенсират този втори недостатък. Ако обвивката започне да ограничава растежа си, раци и други членестоноги са свързани, т.е. периодично нулират външния скелет.
Веднага след като животното запълни външния скелет с тялото, образуването на нова, относително мека обвивка започва под него. В определен момент старият външен скелет е счупен и ракът се срива навън, а новото тяло започва да се решава бързо. Рак, просто завършил литъл, абсорбира голямо количество вода и набъбва. След новия скелет се втвърдява, ракът губи част от водата и намалява по размер, който му позволява да расте в границите на тази обвивка. Процесът на отпускане обикновено се повтаря два пъти годишно през целия живот на животното (няколко десетилетия при определени видове ракообразни).
В рамките на няколко дни след линенето, преди новия открит скелет влязла, ракът е уязвим към хищници. Лекото му тяло може лесно да спести други животни. По това време ракът не може дори да се защитава, в 4 как нейната черупка, устата и крайниците не са подсилени от защитна обвивка. В допълнение, част от храносмилателната система е временно загубена, както и способността да се поддържа равновесие във вода. Следователно, ракът не може да яде и да се ориентира през този период. Всичко, комбинирано, прави процеса на отпускане с опасен период за ракообразни. Между периодите на формоване, когато ракът има твърда обвивка, значително предимство за това става способността да се намали крайник или нокът, повреден от хищника. Такъв процес се нарича автотомия (самочувствие). Разделянето на засегнатата област се осъществява в основата на процеса и загубата на кръв, която може да придружава този процес, предотвратяване на разгорещената диафрагма и клапана. Лимбът в рак се реконструира от близките тъкани. По време на следващата мол новата крайник нараства до размера на изгубените и може да изпълнява функцията, присъща в нея. Lobster Lost Claw се възстановява по подобен начин, но големите животни преминават години, преди да достигне желаните размери.
Ракът е добре развит мускули, които, които действат самостоятелно или заедно, преместват движението на отделни части на тялото си. Повечето от мускулите са прикрепени към единия край на фиксиран външен скелет, а другият за движещата се част на тялото, например до крайника. Коремът на рака е единствената гъвкава част на тялото, в която мускулите са разположени в сегменти. В жалки и омари тази част на тялото е най-месната.
Всички мускули са групирани в антагонистични двойки и обикновено се посочват като разширения. (екстензор) и флексори (Флексори). След това механизмът на автономията е оборудван със собствен набор от мускули, които при определени условия осигуряват отпадане на крайник.
15.5. Ракообразните и насекомите имат сложни факета, които им позволяват да навигират добре и да откриват движещи се обекти
Комплекс, а фестежните очи се различават значително от обикновените очи, разделени на камери, например, при бозайници (фиг. 15-6). Всяко лице се състои от различни малки фасети, наречени ommatidia. Външният ръб на тези удължени структури подреждаха най-добрите лещи. Всеки аспект има собствена иннерзация, а в една фастотна статия съдържа около 10,000 onmaty.
Осите на всеки от фоторецепторните единици са разположени погрешно, под малък ъгъл един към друг и възприемат светлинния източник, често слънцето, всеки в леко различен равнина. Когато обектът е между източника на светлина и окото, цялата информация от отделни единици се комбинира и се създава определена картина на обекта. Такова око може да открие обекта, движещ се във всяка посока близо до животното. Тъй като артроподите имат две очи, те също могат да оценят разстоянието до обекта.
15.6. Омари, морските "роднини" на речните раци, образуват химикал, който определя тяхното брак поведение
Женските жени на Омаров обикновено влизат в периода на възпроизвеждане веднага след отпускане. Наскоро беше установено, че преди чифтосване те подчертават феромон, кръстекдизонкойто променя поведението на мъжа на омара. Има много такива вещества, които действат подобно на насекоми и бозайници. Майнес Омаров е много агресивен и при нормални условия веднага атакува индивида на какъвто и да е пол, което е поставено с него в един аквариум. Въпреки това, женският феромон намалява агресивността на мъжа, така че може да сдвоява с линклива жена, която не води до повреда. Мъжът се приближава към женската, обръща го на гърба и поставя сперматозоидите близо до тялото. След това поведенческите реакции, свързани с репродукцията, са напълно прекратени.
15.7. Нито една група организми не може да бъде сравнена в различни класа на насекоми
Насекомите са изключително разнообразна и обща група животни, адаптирани към почти всяка екологична ниша на земното кълбо, с изключение на океаните.
Въпреки разнообразието на насекомите, те имат редица общи свойства. Всички те имат няколко вида твърд, водоустойчив външен скелет и трахеална дихателна система, в която се използват малки тръби, носещи въздушен лагер директно към клетките. Тялото на насекомите се състои от три основни части - глави, сегменти на гръдния кош и корем; Насекомите също имат един чифт антени (в ракообразни - две двойки), чифт фасетични очи, три перорални части, които са модифицирани крайници и три двойки крака, прикрепени към сегменти на гърдата.
Ентомолозите разграничават милиони съвременни насекоми, включени в 26 отделения, но могат лесно да бъдат разделени според нивата, които заемат на еволюционното стълбище (фиг. 15-7).
Повечето примитивни насекоми са безупречни форми и те се наричат atcentes.например ShetinkVostka. Всички останали принадлежат към путергиготите - крилати насекоми, които от своя страна могат да бъдат разделени на насекоми, не могат да сгънат крилата зад гърба си, например, водни кончета и насекоми, в които крилата уплътняват, например, бръмбари , молци, скакалци, мухи, пчели, муравив и др. насекоми, които могат да сгънат крилата, понякога са класифицирани по вида на тяхното развитие.
Някои насекоми се появяват от яйцата под формата на форми, подобни на възрастните; Други се развиват от яйце в ларвална форма, за разлика от възрастни организъм, например, гъсеници. Тези различия често означават, че ларвите са специализирани за засилено хранене, формите за възрастни са специализирани в репродукцията.
Дори такова кратко описание на разнообразието на насекомите ще позволи на читателя да оцени колко трудно е изборът на един типичен представител от огромен брой видове насекоми. Невъзможно е да се направи това.
Ето защо, най-познатите ни за нас и достъпно насекомо са избрани - спалнята.
15.8. Разпространението на Мух повлия на увеличаването на човечеството в съвременния свят
С нарастващото население броят на отпадъците, които служат като източник на храна за мухи и техните ларви, се увеличава. Това се обяснява с толкова огромно разпространение на мухи на земята.
Подобно на други насекоми, спалнята има гъста хитинова обвивка, която предпазва вътрешните си органи и тъкани от изсушаване. Крайниците в Musca са много различни от крайниците на рака, въпреки че се състоят от сегменти. Устата расте в мухи, адаптирани за всмукване на храна, крайниците се използват за движение. Чифт големи летящи крила се намира върху гръдната част на тялото, а втората двойка силно намалените крила действа като равновесни органи. Повечето други насекоми имат две двойки летящи крила.
Вътрешната структура на насекомите на пръв поглед е просто. Има храносмилателна тръба със специализирани зони на храносмилателни и смукателни, мъжки или женски гонади, екскреторни органи, които са празни в червата, отворена съдова система, усукани в коремното нервно тяло, различни жлези, специални резервни тъкани и силни мускули, особено в областта на крилата. В допълнение, има дихателна система на трахене, която се състои от въздушни тръби, които проникват в всички телесни тъкани на насекоми.
Насекомите са единствената група летящи безгръбначни, която частично се определя от тяхната особена респираторна система. На външната обвивка на насекомите има външни дупки в хитинките, облицовани с хитин, който, който се простира вътре, се разклонява във всички по-малки тръби и доставя кислород към отделни клетки или малки клетъчни групи. Въглеродният диоксид, образуван в тъканите, се показва през същите дихателни тръби. По този начин насекомите имат най-ефективната дихателна система, която може бързо да осигурява на кислород такива метаболитно активни тъкани като мускули на самолета.
Малки клапани или пушене, разположени във външните дупки на респираторните тръби, регулират потока и отстраняването на въздуха. Тъй като тръбите са пълни с водна пара, обезвъздушката също предотвратява загубата на вода. Хитин в дихателната тръба е разположен спирала, която позволява тръбите да се разтягат линейно, когато движението на насекомите и в същото време предотвратява вътрешната компресия на вътрешния лумен на тези тънкостенни тръби. В допълнение към ефективното прехвърляне на газове, този вид дихателна система има други предимства. Например, такава малка част от системата, като обезвъздушаване, се противопоставя на дехидратиращото действие на околната среда и осигурява запазването на водата в тялото на насекомите.
15.9. Използването на крайниците на мухата е в състояние да усети вкуса на храната и да държи тялото на вертикалната повърхност
Летете гадно храна, поставяйки дълъг тръбен хобот, който е свързан с устата, но този орган не й позволява да усети вкуса на храната. Само наскоро беше установено, че тази функция се извършва от крайниците на животното. На предните крака на мухите са малки косми, които са свързани с нервите с други части на тялото и най-вече с багажника. Ако мухата идва на субстрата, който усети крайниците му, а нервната система установява, че е годни за консумация, животното поставя ствол и започва да яде.
В допълнение към тези чувствителни косми, в края на крайниците мухите са малки подложки, които съдържат жлези, образуващи малко количество лепкаво вещество. С това вещество белодробното насекомо е прикрепено към стената, тавана или хлъзгавата повърхност на кофата за боклук. Крайниците на някои насекоми са оборудвани с различни шипове, скоби и издатини, които им позволяват да бъдат прикрепени към растения и животни.
15.10. Малките размери на насекомите и добре установените поведенчески актове допринасят за успеха им в еволюцията
При присъединяването му към тази глава бяха дадени редица съображения, обясняващи просперитета на членестоногите, по-специално сегментал външен скелет, и във връзка с насекомо - способността да летят. В допълнение, малки размери на насекомите и специалният вид нервна система очевидно осигуряват предимство пред конкурентните животни. Малките животни могат да заемат местообитания, които не са достъпни за други животни. Други земни форми, огромното мнозинство, от които принадлежат към гръбначния, обикновено са по-големи и не могат да живеят в тесни цепнатини, под скали или пукнатини на стволовете на дърветата. Ето защо конкуренцията за територията при малки земни животни се изразява значително по-малка, въпреки че някои видове насекоми идват в конкурентни отношения с други насекоми за една територия.
Друго очевидно еволюционно предимство, свързано с намаление на размера на тялото, включва промени в величината и силата на мускулите. Мравките, осите и други насекоми могат да повдигнат много по-голяма маса по отношение на техния размер, отколкото, например, плъх, слон или човек. Първите класови пръчки могат да повдигнат бар, равен на собствената си маса, не повече от 2-3 пъти, докато обичайният ANT може да набере 10-15 пъти товара, равен на масата и да го премести до значително разстояние. Това не се случва за сметка на специалната сила на мускулите на мрака, но е резултат от специфично съотношение между размера и силата на мускулите. И накрая, друго свойство на насекоми, което им дава значително еволюционно предимство, е естеството на тяхното поведение. Поведението в този случай се определя в резултат на функцията на нервната система, която обикновено се прилага в двигателната активност на насекомите. Поради липсата на по-добър термин, поведението на насекомото е посочено като инстинктивно. Трябва да се посочи с цялата яснота, която понастоящем няма точни обяснения на първите процеси, които са в основата на този вид поведение, но можем поне да характеризираме тези поведенчески реакции.
Инстинктивен, или вродено поведение Тя се основава на комплекс от наследствени или добре установени характеристики на реакции, които се захранват от определени стимули. Тя неколкократно твърди, че обучението и преди това е получило опит не се изисква за този вид поведение, но все още играе определена роля в редица инстинктивни поведенчески актове. Пример за инстинктивно поведение е по-горе, описан по-горе от поведението на калмарката, което в процеса на полагане на яйца ги прикрепя към скалите. Има много примери за такова поведение, както и сред членестоногите. Размерът и формата на гнездата, които са изградени насекоми, се определят от тях инстинктивно. Насекомите могат да изградят един гнездо, без да се фокусират върху предварително изградените. Мъжките от някои видове комари летят до звуковата харта, конфигурирани за тона със звука, публикуван от женската, дори и да не са чували такъв звук преди. Но мъжете не реагират на звука на камерата, ако тонът му е дори малко по-различен от звука на женската.
Впечатляващ пример за инстинктивно поведение се отнася до развъждането на богомолката. Мъжката богомолка, разположена до женската, не влиза в копулацията, докато жената в началната фаза на възпроизвеждане няма да ухапе главата му. Очевидно в мозъка на мъжа има спирачни центрове, които не позволяват копулаторните нерви да активират други части на тялото към репродукцията. И наистина, несъвършените мъже след обезглавяване се опитват да се комплирате с жени. Фактът, че мъжката богомолка може да падне от женската, дори когато е бил изваден от главата и мозъка и тази дейност не е свързана с ученето, той предполага сложните механизми, определени в такива инстинктивни действия.
Нервната система, която причинява инстинктивна поведение, несъмнено защитава животното от възможни грешки и разходите за време и енергия за поемане на опит. Много по-лесно е да следвате установените правила или инструкции в отговор на точни стимули, показващи последователността на действията. Насекоми с кратък период от живот, няма време за обучение. По време на своята еволюционна история способността за коригиране или промяна на поведенческите реакции при появата на неочаквани опасности бе придружена от големи загуби. Въпреки това, техният просперитет, свързан с инстинктивното поведение, говори в полза на по-голямо значение в сравнение с поведението, основано на ученето при животни с подобно ниво на сложност.