身体分部
节肢动物登陆以后,为顺应陆上多变的环境,增强了运动,发展了有关的结构,趋利避害,使它们立于不败之地。节肢动物身体自前而后分为许多体节,这对运动的增强至关重要。节肢动物是异律分节,体节发生分化,其机能和结构互不相同。
▲甲壳纲的虾
节肢动物的形态有很大区别,有的分头和躯干部,如多足纲的蜈蚣;有的分头、胸、腹三部,如昆虫纲:有的分头胸部(前体部)和腹部(后体部),如甲壳纲的虾和蛛形纲的蜘蛛。
节肢动物身体出现分部,在生理机能上同时也出现了分工:感觉和取食中心在头部,运动和支持中心在胸部,营养和繁殖中心在腹部。
▲水蚤
具混合体腔和开管式循环系统
节肢动物的体腔在发育早期也形成中胚层的体腔囊,继续发育的过程中不扩展为真体腔,而退化为生殖管腔、排泄管腔和围心腔。在以后的发育过程中,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,也称为血腔。
混合体腔中的血液经心脏、动脉、血腔、心孔之后再返回心脏。心脏能自主搏动,血流有一定方向。肠道所吸收的养料可透过肠壁进入血液内,然后再随血流分送到身体各部分。昆虫等大多数节肢动物的血液就只输送养料,而氧气和二氧化碳等的输导则全依赖气管。(www.xing528.com)
有一点值得注意:节肢动物循环系统的复杂程度与呼吸系统的复杂程度呈反比关系:呼吸系统简单,循环系统复杂,如虾;呼吸系统复杂,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。
知识库——高效的呼吸器官
水生节肢动物中有一部分以鳃呼吸,而鳃是体壁的外突物,如果暴露空气中,易使动物体内大量水分蒸发,危及生命。为数众多的陆栖节肢动物个体较大,活动又较剧烈,如果只通过体表的扩散性呼吸,不足以获得足够的氧气,特别由于体表有坚厚的外骨骼,更不宜于扩散性呼吸。因此在漫长的适应过程中,陆栖节肢动物形成另一种呼吸器官,即气管。
气管是体壁的内陷物,不会使体内水分大量蒸发,其外端有气门和外界相通,内端则在动物体内延伸,并一再分枝,布满全身,最细小的分枝一直伸入组织间,直接与细胞接触。一般动物的呼吸器官,无论鳃还是肺,都只起到交换气体的作用,对动物身体内部提供氧气和排放二氧化碳都要通过血流的输送,唯独节肢动物的气管却可直接供应氧气给组织,也可直接从组织排放二氧化碳,因此气管是动物界高效的呼吸器官。
▲节肢动物的气管结构示意图
排泄器官
随着代谢作用的兴旺,节肢动物产生了新的排泄器官,即马氏管。从中肠与后肠之间发出的多数细管,直接浸浴在血体腔内的血液中,能吸收大量尿酸等蛋白质的分解产物,使之通过后肠,与食物残渣一起由肛门排出。
▲昆虫的马氏管
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