Особенности строения и жизнедеятельности членистоногих, развившихся в связи с освоением ими наземной среды

Членистоногие — самый многочисленный и разнообразный тип царства Животные, объединяющий более 1 млн видов. Членистоногие происходят от древних, вымерших многощетинковых кольчецов. Для них характерны многочисленные адаптации к разным средам обитания — водной (пресной и морской), наземно-воздушной, почвенной.

К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах планеты.

Тело членистоногих покрыто многослойной кутикулой, состоящей из хитина и других веществ. Кутикула служит членистоногим наружным скелетом. Каждый сегмент их тела состоит из твердых, упругих спинной и брюшной пластинок, соединенных гибкими и растяжимыми боковыми перепонками. Отдельные мышечные пучки прикрепляются к разным участкам кутикулы, обеспечивая движения частей тела. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.

Ограничение количества испаряемой воды осуществляется у насекомых с помощью дыхалец, которые они приоткрывают только во время дыхательных движений. Например, у саранчи в сухом воздухе вентиляция трахей уменьшается, и потери воды через трахейную дыхательную систему сокращаются соответственно недостатку влаги в среде обитания. Потере телом воды препятствует также кутикула, так как в ее наружном слое содержатся жиро- и воскоподобные соединения, отсутствующие у водных членистоногих (ракообразных). Вода у наземных членистоногих сохраняется также благодаря выведению из организма конечных продуктов азотистого обмена в виде нерастворимых солей мочевой кислоты. Отсутствие самостоятельного выделительного отверстия приводит к тому, что продукты выделения поступают в задний отдел кишечника, где вода отсасывается специальными железами в гемолимфу. В результате выделяются сухие экскреты, и потери воды минимальны.

Органы дыхания приспособлены к извлечению кислорода из атмосферного воздуха и представлены легочными мешками и трахеями. У паукообразных имеются три варианта органов дыхания: у одних видов — только легочные мешки, у других — только трахеи, у третьих — и те, и другие. У насекомых и многоножек— исключительно трахейное дыхание.

Конечности членистоногих, эволюционно развившиеся из параподий многощетинковых червей, подвижно сочленяются с телом и состоят из нескольких члеников. Они представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Конечности обеспечивают членистоногим разнообразные виды движения — ходьбу, бег, прыгание, копание и др. Более того, конечности разных отделов тела специализировались также для выполнения и других, весьма несхожих функций. Например, для захвата и первичной обработки пищи у насекомых развиваются разнообразные типы ротовых аппаратов, в основе строения которых лежит один общий тип — грызущий.

У всех наземных членистоногих — внутреннее оплодотворение, благодаря которому их существование не зависит от водной среды. Большинство видов откладывают оплодотворенные яйца в наземной среде.

Для некоторых вторичноводных членистоногих характерно существование в двух средах: водной (личинки и взрослые особи некоторых видов) и наземной (взрослые особи большинства насекомых-амфибионтов — стрекозы, поденки, комары и др.).