Stawonogi- najliczniejsza grupa zwierząt na Ziemi

Systematyka:

Typ: Stawonogi (Arthropoda)

Podtyp: Trylobitowce

Gromada: Trylobity †

Podtyp: Szczękoczułkowce

Gromada: Pajęczaki

Gromada: Staroraki

Podtyp: Żuwaczkowce

Gromada: Skorupiaki

Gromada: Wije

Gromada: Owady

skrzypłocz

Przodkami stawonogów były prymitywne morskie wieloszczety

Podstawy sukcesu ewolucyjnego stawonogów:

- rozwinęły sprawny system lokomocyjny (odnóża powstałe z przekształconych parapodiów)

- wykształciły sztywny zewnętrzny szkielet w postaci chitynowego pancerza chroniącego i wzmacniającego ciało

- rozwinęły system oddechowy

- wykształciły pompę tłoczącą krew- rurkowate serce

- silnie zaznaczona tendencja do cefalizacji

- przekształciły część odnóży w aparaty gębowe

- rozwinęły układ nerwowy i narządy zmysłów

- zmieniły homonomiczną segmentację ciała na metamerię heteronomiczną

Budowa zewnętrzna i powłoka ciała

segmentacja heteronomiczna- zróżnicowanie metamerów, które po zgrupowaniu dają tzw tagmy: głowę, tułów i odwłok (u niektórych tagmy łączą się tworząc głowotułów jak u skorupiaków, pająków lub jednolity niepodzielny korpus jak u kosarzy)

Każdy metamer pierwotnie zaopatrzony był w parę odnóży , jednakże w związku ze specjalizacją poszczególnych części ciała- odnóża też uległy znacznym zmianom:

- na głowie przekształciły się w czułki oraz w narządy gębowe (ukształtowane w zależności od rodzaju pobieranego pożywienia)

- odnóża tułowiowe najczęściej zachowały funkcje lokomocyjne i w zależności od środowiska życia służą do kroczenia, skakania, pływania, rozgrzebywania ziemi

- odnóża odwłokowe często wykazują tendencję do zanikania, mogą służyć jako narząd kopulacyjny, narząd do podtrzymywania zniesionych jaj, lub wspomagać odnóża tułowiowe w poruszaniu się

- u częsci skorupiaków i pajęczaków jedna para odnóży krocznych (raki) lub gębowych (skorpiony) przekształciła się w pokaźne szczypce

Pokrycie ciała:

- jednowarstwowy nabłonek wytwarzający na swojej powierzchni grubą warstwę kutykuli (oskórka) składającej się z naprzemiennie ułożonych warstw białka i chityny często dodatkowo imregnowanych solami wapnia lub innymi związkami nadającymi kutykuli sztywność

- kutykula odgrywa rolę pancerza ochronnego prawie całkowicie nieprzepuszczalnego dla wody oraz gazów

Pokrycie ciała:

- kutykula jest konstrukcją, do której od wewnątrz przyczepione są mięśnie- stanowi szkielet zewnętrzny

- wzmocnienia oskórka nie są równomierne na całej powierzchni ciała- pomiędzy segmentami tułowia oraz członami odnóży występuje sama elastyczna chityna tworząca ruchome połączenia szkieletu- stawy

Wady szkieletu zewnętrznego:

- stosunkowo ciężki

- uniemożliwia osiągnięcie dużych rozmiarów

- uniemożliwia wzrost- u stawonogów występuje zjawisko linienia- okresowe zrzucanie starego oskórka po uprzednim wytworzeniu pod nim nowego

Układ mięśniowy:

- wór powłokowo mięśniowy jaki występuje u pierścienic, u stawonogów uległ rozczłonkowaniu na odrębne grupy mięśni poruszające poszczególnymi elementami szkieletu

- mięśnie ruchowe odznaczają się dużą sprawnością (mucha uderza skrzydłami 350 razy na sekundę)

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy otoczony narządami gębowymi umożliwiającymi pobieranie i rozdrabnianie pokarmu

- stawonogi odżywiające się pokarmem płynnym ( pajęczaki, owady krwiopijne) mają umięśnioną gardziel ssącą lub żołądek ssący

- przewód pokarmowy składa się z jelita przedniego, środkowego i tylnego

- jelito przednie i tylne wysłane jest kutykulą - nie mogą tu zachodzić procesy wchłaniania

- do jelita środkowego uchodzi gruczoł trawienny zwany wątrobotrzustką (nie występuje u owadów)

- na granicy jelita środkowego i tylnego znajdują się ujścia gruczołów wydalniczych

Układ oddechowy:

- wodne skorupiaki mają skrzela osadzone najczęściej u nasady odnóży

- u pajęczaków występują płuca (płucotchawki)- parzyste komory położone na odwłoku, do których prowadzą szczeliny zwane przetchlinkami

- u owadów i wijów oraz niektórych pajęczaków występują tchawki- rozgałęziające się chitynowe rurki.

Najcieńsze tchawki (tzw tracheole) docierają do każdej komórki ciała, dzięki czemu układ krwionośny nie uczestniczy w rozprowadzaniu gazów oddechowych.

Na zewnątrz tchawki otwierają się przetchlinkami położonymi po bokach ciała

Układ krążenia:

- otwarty

- składa się z serca, naczyń krwionośnych oraz systemu przestrzeni i zatok wokół narządów wewnętrznych

- płyn krążący nazywa się hemolimfą (powstał z wymieszania krwi i płynu ciała)

- barwniki oddechowe jeżeli występują są rozpuszczone w osoczu

Serce:

- położone po grzbietowej stronie ciała

- z serca krew wyrzucana jest do naczyń krwionośnych

- do serca krew dostaje się przez otwory w jego ścianie- ostia

Układ wydalniczy

- u wielu stawonogów przekształcone metanefrydia w postaci gruczołów szczękowych i czułkowych u skorupiaków oraz gruczołów biodrowych u pajęczaków

- u owadów, wijów, niektórych pajęczaków - cewki Malpighiego- ślepo zakończone kanaliki uchodzące do jelita

Produkty przemiany materii:

- wodne - amoniak

- owady- kwas moczowy

Układ nerwowy

- u prymitywnych przypomina układ drabinkowy pierścienic

- ewolucja dąży do centralizacji

* brzuszna drabinka zlewa się w pojedynczy łańcuszek

* rozwój zwojów głowowych aż do wytworzenia mózgu

Narządy zmysłów:

- chemoreceptory (smak, węch)

- dotyk- czułki, włoski dotykowe,

- równowaga- statocysty

- wzrok

* oczy proste (pajęczaki)

* oczy złożone (owady, wije, skorupiaki)

- składa się z wielu pojedynczych elementów (ommatidia), z których każde odbiera wąski wycinek pola widzenia.

- widzą szeroki zakres barw (także ultrafiolet)

Oko apozycyjne - komórki barwnikowe otaczające ommatidium wychwytują większość promieni świetlnych przepuszczając tylko prostopadłe do soczewki

Oko superpozycyjne- brak wygaszania promieni, obraz jest jaśniejszy, ale nieostry (owady nocne, skorupiaki)

Rozmnażanie:

- rozdzielnopłciowe

- jajorodne

- częsty jest dymorfizm płciowy

- skorupiaki wodne- zapłodnienie zewnętrzne, rozwój złożony

- stawonogi lądowe zapłodnienie wewnętrzne* pokładełko- narząd pomagający w składaniu jaj

* ochrona przed utratą wody- kokony, osłonki, składanie w norkach, korze drzew, komorach (plastry pszczół), ciałach innych organizmów,

- pajęczaki- rozwój prosty

- owady- rozwój złożony (larwy często żyją w wodzie)

Przeobrażenie niezupełne- larwa (nimfa) pod względem wyglądu i trybu życia podobna do osobnika dorosłego (imago)

Przeobrażenie zupełne- larwa różni się od imago zarówno wyglądem jak i trybem życia, podczas przepoczwarzenia larwa otacza się kokonem a wszystkie jej narządy wewnętrzne oprócz układu nerwowego ulegają przebudowie

Dorosłe owady nie linieją i nie rosną!

Partenogeneza (dzieworództwo)- u owadów. Zrozwój organizmu z niezapłodnionego jaja. Częste u mszyc

Heterogonia- naprzemienne występowanie rozmnażania płciowego i partenogenezy

Przegląd stawonogów:

Gromada: Pajęczaki

-pierwsze zwierzęta lądowe prawdopodobnie potomkowie sylurskich wielkoraków.

-Głównie drapieżne, niektóre pasożytują na roślinach i zwierzętach.

-Większość drapieżnych posiada gruczoły jadowe.

-Pobierają jedynie pokarm płynny.

-Rozwój prosty.

-Częsty dymorfizm płciowy

Rząd: Pająki

pająki sieciowe (np.krzyżak) lub bezsieciowe (np.skakuny)

Rząd: Kosarze

odnóża dłuższe od pająków tagmy zrośnięte w jeden niepodzielny korpus

Rząd: Zaleszczotki

przypominają skorpiony ale nie mają gruczołu jadowego

Rząd: Roztocze

pasożyty: kleszcz pastwiskowy, świerzbowiec drążący,

alergie!

Rząd: Skorpiony

najprymitywniejsza grupa pajęczaków

gruczoł jadowy umieszczony na odwłoku

Gromada : Skorupiaki

Proces linienia zachodzi przez całe życie

Prawie wyłącznie zwierzęta wodne

Rząd: Podraczki

bardziej prymitywne skorupiaki

oczliki

rozwielitki

osiadłe pąkle

Rząd: Rakowce

tzw. skorupiaki wyższe, osiągają duże rozmiary

rozwój prosty lub złożony (larwa żywik)

raki

homary

langusty

kraby

kryl

stonogi

Gromada: Owady

owady bezskrzydłe

rybik

Owady uskrzydlone

mają pierwotnie na drugim i trzecim segmencie tułowia 2 pary jednakowych skrzydeł, które zmieniały się w czasie ewolucji:

-tylne skrzydła ulegały stopniowej redukcji aż do ich zaniku (muchówki)

-przednie skrzydła przekształciły się w ochronne pokrywy

W zależności od rodzaju pobieranego pokarmu posiadają różne typy aparatów gębowych

Owady o przeobrażeniu niezupełnym:

Ważki zachowały wiele cech pierwotnych

nieskładane skrzydła

aparat gębowy gryzący

oczy złożone

Owady o przeobrażeniu niezupełnym:

Skorki

Owady o przeobrażeniu niezupełnym:

Karaczany

Owady o przeobrażeniu niezupełnym:

Prostoskrzydłe

pasikoniki

szarańcza wędrowna

koniki polne

Owady o przeobrażeniu zupełnym

Łuskoskrzydłe (motyle)

dorosłe żywią się nektarem, larwy roślinożerne

rusałka admirał

niepylak apollo

motyle nocne: trupia główka

Owady o przeobrażeniu zupełnym

Błonkoskrzydłe (larwa- czerw)

mrówki

pszczoły

osy

Owady o przeobrażeniu zupełnym

Muchówki- mają tylko pierwszą parę skrzydeł

mucha domowa

komar

Owady o przeobrażeniu zupełnym

Chrząszcze (larwa pędrak)

chrabąszcz majowy

biedronki

Owady o przeobrażeniu zupełnym

pchły