Stawonogi (Arthropoda, z gr. arthron – staw + podus – noga) – najliczniejszy w gatunki
typ
zwierząt na Ziemi. Dotychczas opisano ponad milion gatunków. Według danych
IUCN
opisano 950 000 gatunków
owadów
i 40 000
skorupiaków
. Liczby w pozostałych grupach stawonogów wahają się – w zależności od źródła – od kilkunastu tysięcy (np.
wije
) do ponad 60 tysięcy gatunków
pajęczaków
, a z każdym rokiem przybywa ich coraz więcej.
Stawonogi zamieszkują wszystkie środowiska nadające się do życia (od głębin morskich po szczyty gór), co jest możliwe dzięki ich licznym przystosowaniom fizjologicznym, biologicznym, anatomicznym, jak i dużej rozrodczości.
Przypuszcza się, że najliczniejszym i najszerzej rozprzestrzenionym lądowym stawonogiem na świecie jest
Oppiella nova
, gatunek
mechowca
[2].
Wiele osobników ma zdolności do
diapauzy
(obniżenia poziomu metabolizmu), dzięki czemu mogą przetrwać niekorzystne warunki panujące w środowisku. Długość życia jest bardzo zróżnicowana, żyją od kilku dni do kilkudziesięciu lat, kraby nawet do 35 lat. Według niektórych badaczy
japoński krab pacyficzny
dożywa nawet wieku około 100 lat, jednak przypuszczenia te nie zostały nigdy potwierdzone.
Główne cechy budowy stawonogów
- heteronomiczna segmentacja ciała (zespolenia segmentów w
tagmy
)
- występowanie parzystych, członowanych
odnóży
(przednie pary często przekształcone w narządy gębowe)
- szkielet zewnętrzny, utworzony z płytek ruchomo połączonych ze sobą (ochrania ciało, służy jako miejsce zaczepu mięśni)
- brak wora powłokowego, zróżnicowanie mięśni w zespoły (wyłącznie mięśnie poprzecznie prążkowane)
- występowanie larw w rozwoju osobniczym (linienie w czasie wzrostu)
- posiadają chitynowy pancerz albo
oskórek
Układ ruchu
Mięśnie
występujące u stawonogów można podzielić na
zginacze
oraz
prostowniki
, zapewniające możliwość zmiany położenia elementów szkieletowych - a więc umożliwiające ruch. Podstawą działania odnóży składających się z członów jest ich połączenie za pomocą
stawów
.
Skorupiaki
|
Pajęczaki
|
Owady
|
---|
czułki (2 pary) - antenule - anteny | zaniknięcie czułek | czułki (jedna para) |
odnóża gębowe (6 par) -
żuwaczki
- szczęki (I i II pary) - szczękonóża (I, II i III pary) | odnóża gębowe (2 pary) - szczękoczułki -
nogogłaszczki
| odnóża gębowe (3 pary) - żuwaczki - szczęki (I i II pary) |
odnóża kroczne (5 par) | odnóża kroczne z pazurkami (4 pary) | odnóża kroczne z pazurkami (3 pary) |
odnóża odwłokowe (5-6 par) | | |
Układ oddechowy
Budowa układu oddechowego jest zależna od środowiska życia.
-
Skrzela
– służą do oddychania pod wodą; są to cienkościenne, blaszkowate wyrostki osadzone na tułowiu, odwłoku lub odnóżach, (w których krąży hemolimfa-w przypadku stawonogów).
-
Płucotchawki
– służą do oddychania powietrzem atmosferycznym; są to wpuklenia o kształcie komory z otworkami (
przetchlinkami
, stigmami). Komora wewnątrz jest silnie pofałdowana i płynie w niej krew. Wymiana gazowa zachodzi na drodze dyfuzji.
-
Tchawki
– tak jak płucotchawki służą do oddychania powietrzem atmosferycznym. Jest to sieć rurek (wpukleń) rozgałęziających się na coraz to drobniejsze tchawki. Zaczynają się przetchlinkami występującymi na bokach tułowia i odwłoku. Końcowe odcinki zawierają płyn, w którym może rozpuszczać się
tlen
i dyfundować do otaczających komórek. Taki układ zapewnia bardzo wydajną wymianę gazową - szczególnie przydatną owadom podczas lotu.
-
Skrzelotchawki
– występują u larw żyjących w wodzie. Są to zmodyfikowane tchawki, stanowiące system zamknięty.
Skorupiakokształtne – skrzela, wymiana gazów całą powierzchnią ciała.
Pajęczaki – tchawki, płucotchawki, narządy oddechowe mogą również nie występować.
Tchawkowce – tchawki lub brak narządów.
Układ krwionośny
Układ krążenia stawonogów jest otwarty, składa się z
serca
i
naczyń
. Płyn krążący w tym układzie nazywa się
hemolimfą
. Serce o podługowatym kształcie, z którego wychodzi kilka naczyń krwionośnych, położone jest po grzbietowej stronie ciała.
Układ pokarmowy
Układ pokarmowy
jest podobny do budowy
pierścienic
– zawsze składa się z trzech odcinków: jelita przedniego, środkowego i tylnego. Zarówno jelito przednie, jak i tylne wysłane są
kutykulą
. Dlatego nie mogą zachodzić tutaj żadne procesy trawienia i wchłaniania. Zachodzą tylko w jelicie środkowym. Otwór gębowy jest otoczony narządami gębowymi, umożliwiającymi m.in. pobieranie i mechaniczne rozdrabnianie pokarmu. Stawonogi odżywiające się pokarmem płynnym (np. pajęczaki, owady krwiopijne) mają umięśnioną gardziel ssącą lub żołądek ssący. Do jelita środkowego stawonogów uchodzi palczasty gruczoł trawienny. Na granicy jelit środkowego i tylnego owadów, wijów i większości pajęczaków znajdują się ujścia narządów wydalniczych. Żołądek tych zwierząt podzielony jest na dwie części – żującą oraz "filtrującą" pokarm silnie rozdrobniony.
Układ wydalniczy
U stawonogów występują:
-
metanefrydia
(skorupiaki, część szczękoczułkowców) zlokalizowane są w parzystych gruczołach czułkowych i szczękowych u skorupiaków oraz gruczołach biodrowych u pajęczaków.
-
cewki Malpighiego
(stawonogi lądowe: część pajęczaków i wszystkie tchawkowce)mają one postać zamkniętych od strony jamy ciała cienkich kanalików, których ujście znajduje się na granicy pomiędzy jelitem środkowym i tylnym. Kanaliki te zbierają zbędne i szkodliwe metabolity z płynu wypełniającego jamę ciała (
hemolimfy
) i przekazują je do jelita. Tam zaś po resorpcji wody, razem z resztkami pokarmu są usuwane na zewnątrz.
Cewki Malpighiego występują u owadów, wijów i wyżej uorganizowanych pajęczaków.
Stawonogi wodne wydalają głównie silnie rozcieńczony amoniak. Lądowe zaś, które muszą oszczędzać wodę, przetwarzają amoniak w związki azotowe słabo rozpuszczalne w wodzie, jak guanina (pajęczaki) czy kwas moczowy (owady).
Systematyka
Typ: stawonogi (Arthropoda)
Filogeneza
Współczesne analizy
filogenetyczne
wskazują, że stawonogi są
monofiletyczną
grupą wewnątrz
kladu
wylinkowców
(Ecdysozoa). Ich najbliższymi krewnymi są prawdopodobnie
pazurnice
i
niesporczaki
, wraz ze stawonogami należące do grupy
Panarthropoda
(niektóre analizy genetyczne sugerowały jednak, że niesporczaki są bliżej spokrewnione z
nicieniami
). Do stawonogów zaliczano niektórych przedstawicieli
fauny ediakarańskiej
, takich jak rodzaje
Spriggina
i Parvancorina, jednak ich przynależność do stawonogów jest bardzo wątpliwa. Najstarsze znane
skamieniałości
stawonogów pochodzą z wczesnego
kambru
– są to
odciski odnóży
pozostawione przez przedstawiciela ichnorodzaju Monomorphichnus na obecnych terenach
Nowej Fundlandii
. Są one znacznie starsze od najstarszych znanych skamieniałości ciała należących bezsprzecznie do stawonogów[3].
- Uproszczony kladogram stawonogów według analiz Regiera i współpracowników (2010)[4]
Arthropoda | Mandibulata |
Myriapoda
| |
| Pancrustacea | Oligostraca | |
| Altocrustacea | Vericrustacea | |
| Miracrustacea | |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
Przypisy
- ↑
Arthropoda
w: Integrated Taxonomic Information System (
ang.
)
- ↑ R. Schuster, P. W. Murphy: The Acari: Reproduction, Develepment, and Life-History Strategies. Londyn: Chapman and Hall, 1991.
- ↑ Graham E. Budd, Maximilian J. Telford. The origin and evolution of arthropods. „Nature”. 457, ss. 812–817 (2009).
doi:10.1038/nature07890
(
ang.
).
- ↑ Jerome C. Regier, Jeffrey W. Shultz, Andreas Zwick, April Hussey, Bernard Ball, Regina Wetzer, Joel W. Martin, Clifford W. Cunningham. Arthropod relationships revealed by phylogenomic analysis of nuclear protein-coding sequences. „Nature”. 463, ss. 1079–1083 (2010).
doi:10.1038/nature08742
(
ang.
).
Linki zewnętrzne