北京大学动物生物学2009_09

外表皮薄，由复杂的含氮多糖类物质几丁质 与蛋白质结合而成的糖蛋白组成。糖蛋白经鞣 化，由于碳酸钙、磷酸钙的沉积，使其坚硬。
– 内表皮（endocuticle）
内表皮较厚，由几丁质及少量蛋白质组 成，糖蛋白未经鞣化，很少有钙的沉积， 柔软而有弹性
（2）上皮 – 单层多角形体壁细胞层，向内分泌 基膜 （3）基膜 – 无定形颗粒层，薄。
身体分节有附肢的原口动物 --节肢动物门（Arthropoda）
• 进化地位
身体分头、胸、腹3部分，附肢有关节，有的具翅； 体表有几丁质的外骨骼，生长过程中有蜕皮现象；具混合 体腔，身体结构和形态、呼吸器官、排泄器官多样化；循 环系统开管式、一些类群对陆生生活高度适应。 身体异律分节；有带关节的附肢；是原口动物中最 进化的类群。
分前肠、中肠和后肠。前肠和后肠 是外胚层向内凹陷而成，基本结构与体 表相同，故前、后肠壁上也有几丁质， 形成齿和刚毛等构造。前肠的主要功能 是取食、食物的机械研磨、贮存和初步 消化。中肠常形成盲囊、腺体等分泌消 化酶，对食物进行消化和吸收，后肠可 以对一些离子及水分重新吸收。
具原始的咀嚼式口器
• 昆虫的口器类型复杂 由头部的3对附肢和部分头部的组成的，包括 3对附肢形成的大颚、小颚、下唇和上唇及舌。
头部5(或6)节， 胸部3体节， 腹部11体节
每体节有1对有分节的附肢。附肢 的分节以及着生的体区不同，进化过程 中附肢的形态和机能发生了变化，形成 了口器、触角、各种运动的足以及辅助 呼吸和生殖等各种形态。
口器（附肢）
触角（附肢）
足（附肢）
翅（非附肢）
2. 外骨骼和肌肉
体表有一层坚硬的外骨 骼 （ exoskeleton）， 体壁由三部分组成： 表皮、上皮、基膜。 肌肉均为横纹肌，并已形 成独立的肌肉束，附着在外 骨骼的内表面或内突上。
已知的超过100万种，大约占动物界总种数的84％。 从深海到高山均有分布，很多有适合陆地上生活的结 构，几乎占据了陆地上的所有生境，出现了翅，是无脊椎动 物中唯一真正适应陆生的动物。 常见的有各类虾、蟹等水生的节肢动物，也有蜘蛛、蜈 蚣、昆虫等在陆地上生活的种类。
一、身体结构
1．异律分节和附肢 相邻的体节愈合，形 成了不同的体区。 头部：取食和感觉中心 胸部：运动中心 腹部：生殖及代谢中心
螯肢 内肢 外肢 单肢 双肢
1 三叶虫亚门（Trilobita）
三叶虫纲 • 原始节肢动物，已绝灭，生 活在浅海； • 体分头胸部、腹部、尾部三 部分； • 繁盛期：寒武纪—奥陶纪， 现存化石4000多种
2 螯肢亚门（Subphylum Chelicerata）
• 肢口纲（Merostomata）
• 蔓足纲（Cirripedia） 潮间带至深海生活，多数固着生活， 少数寄生；头胸甲形成的外套完全包 被体躯和附肢，触角退化，胸部有6对 发达的多节曲卷状蔓肢；围胸目常以 柄（或无柄）固着生活，外套被钙质 板覆盖，常固着于礁石、漂浮物、船 舶或贝壳等其他动物表面。常见的有 藤壶、茗荷儿等。 • 软甲纲（Malacostraca） 多生活早海洋或淡水中，少数在潮湿 陆地，包括各种虾和蟹类。身体21个 体节，头部6节，胸部8节、腹部6节、 尾部1节。除头尾2节外，每个体节有1 对附肢，头部有2对触角、3对颚。
• 海蜘蛛纲（Pantopoda）
海生底栖，分头和躯干，头部3对附肢， 躯干4-6体节 ，腹部退化，雌雄异体， 已知近千种。
3 甲壳亚门（Crustacea）
• 头虾纲（Cephalocarida） 原始，体长小 于4mm， 19个体节，栖息于海底泥砂表 面；头部有马蹄形甲，眼消失，触角2对， 附肢同形；雌雄同体，种类少。 • 鳃足纲（Branchiopda）多生活于淡水， 体长1mm-10cm，体节数不定；附肢基部 扁平，具鳃功能，附肢叶状，边缘有刚 毛，多在躯干部的前端，用于滤食和运 动；多具背甲和复眼，有记录800余种； • 桡足纲（Copepoda）多生活于海洋，少 数淡水生活或寄生；长几毫米，体圆柱 形，无背甲，大触角短小，小触角发达， 体末端有1对尾叉，7500多种。
7 神经系统和感官
链状神经，神经节有愈合现象。 头部的3对神经节愈合成发达的脑，脑可以 分成前脑、中脑及后脑。前脑是视觉和行为的 神经中心；中脑是触觉的神经中心（没有触角 的蜘蛛等则没有中脑的分化）；后脑发出的神 经分布到下唇和消化道。
视觉、触觉、化学感受器 视觉感受器除具有单眼外，还有复眼。单眼 仅有几个光感受细胞，只能感受光线强弱。复眼 则由成千上万个小眼组成，可以感觉物体的形状、 颜色、距离、运动以及光的强度等。还有平衡、 触觉、味觉、嗅觉、听器等。
小颚的外叶合抱成长管 状的食物道，盘卷在头部前 下方，可以伸长吸食花蜜等 液汁。但不能刺入组织中， 如蛾类和蝶类的口器。
嚼吸式（chewing-lapping type）
大颚可以咀嚼或塑 蜡，中舌，小颚外叶 和下唇须合并构成复 杂的食物管，可以吸 取花蜜。如蜜蜂的口 器。
舐吸式（sponging type）： 头部和下唇为主 构成了吻，吻端是下 唇形成的由伪气管组 成的唇瓣，下唇包围 上唇和舌构成食物道 。舌中有唾液管分泌 唾液与食物混同或将 食物溶解，可由食物 道吸入唇瓣借毛细管 作用收集的液汁。如 家蝇的口器。
体壁与消化道之间的空腔实际上是由 真体腔的一部分和囊胚腔形成的
混合体腔中血液和体腔液混合在一起，称血淋 巴。混合体腔称为血腔。背隔膜、腹隔膜将血腔分为 背血窦、围脏窦和腹血窦。 心脏位于消化管背面，与环节动物的背血管同 源，属于开管式的循环系统。心脏成管状或块状，心 脏具搏动能力，两侧具成对的心孔。
表皮 体壁
上表皮（epicuticle） 外表皮（exocuticle） 内表皮（endocuticle）
上皮细胞 基膜
（1）表皮 – 上表皮（epicuticle） 0.1~1μm厚，由蛋白质及脂类物质组 成，陆生的种类还含有蜡质 。分子排 列紧密，拒水。常含色素。
– 外表皮（exocuticle）
海生，分头胸部、腹部和尾剑3部分；无触角，头胸部 6对附肢，第1对为螯肢，后5对为步足；腹部第1对附 肢愈合成板状，其余附肢成书鳃。目前仅存5个种，都 称为鲎。我国福建、广东等沿海有中国鲎的分布。
• 蛛形纲（Arachnida）
多陆生，分头胸和腹2部分；无触角，头胸部6对附 肢，第1对为螯肢，第2对是脚须，后4对为步足；呼吸 器官同时具书肺和气管，排泄系统同时存在基节腺和 马氏管2种。蛛形纲在节肢动物门中种类仅次于昆虫 纲，大约有60000余种，如各种蜘蛛、蝎子、蜱螨等。
8 生殖和发育
水生的种类很多是体外受精，陆生种类都是 体内受精，外生殖器是由一些附肢特化形成的。 由于节肢动物的卵是中黄卵，所以受精卵的卵 裂属于表面卵裂。节肢动物有直接发育的，也 有间接发育的，很多原始节肢动物的体节和附 肢都随蜕皮（ecdysis）而增加。
• 发育过程中有变态（ metamorphosis） 现象，变态有三种基本类型： • （1）无变态（ametabola） 表现在原始的无翅类群，幼虫和成虫 相比除身体较小和性器官未成熟外，没 有更多的差别，且发育为成虫后仍蜕皮 生长，如衣鱼等。
分布广（陆地、淡水、海洋（岸边））。体分头、 胸、腹 3 个部分，头部有 1 对触角，口器有多种分 化；胸部3个体节，每节有1对足，高等种类胸部有 2 对翅；成体腹部的附肢退化，只幼体有腹部附 肢；呼吸器官是气管，排泄器官是马氏管。 目前已经记录的种类超过80万种，自然界中存在 的种类预计120万种以上。
节肢动物主要类群
肢口纲 蛛形纲 软甲纲 唇足纲 倍足纲 昆虫纲
身体分 区 附 触角 肢 足 呼吸 排泄
昆虫主要目特征
翅 直翅目 半翅目 同翅目 双翅目 鳞翅目 鞘翅目 膜翅目 口器 变态
• （2）不完全变态（heterometabola） 渐变态（gradual metamorphosis）
卵孵化后，幼虫形态与成虫差别不大，生活 环境和习性相同，只是翅和生殖腺未发育，称为 若虫（nymph）， 例如蝗虫。
半变态（hemimetabola） •
卵孵化后，幼虫的形态、习性、生活环境与成 虫均不同，称为稚虫（naiad），例如蜻蜓。
• （3）完全变态（holometabola）
卵孵化后，幼虫的形态与成虫很不同，生活史中有 一个不取食不活动的蛹期。 家蚕、金龟子、蜜蜂等 88% 的昆虫属于完全变态。
二、节肢动物门的分类
关于节肢动物门的系统发生有不同看法，目 前分类系统主要依据①比较功能形态学②胚胎 学③其他方面。 1 三叶虫亚门（Trilobita） 已绝灭 2 螯肢亚门（Chelicerata） 前肢具螯的 3 甲壳亚门（Crustacea） 4 单肢亚门（Uniramia） 双肢型足 单肢型足
咀嚼式（chewing type）： – 最原始的形式，以固体物为 食，典型的如蝗虫的口器。
刺吸式（piercing- sucking type）
下唇形成一槽管，槽内2大颚左右包围小 颚，小颚合抱形成食物道和唾液管，吸食植 物或动物体内的液汁，如蝉的口器。
虹吸式（siphoning type）
• 马氏管（ma1pighian tubules） 马氏管
由内胚层或外胚层形 成的单层细胞的盲管，游 离在动物的血腔中，位于 中肠和后肠的交界处。
蛛形纲、多足纲和昆虫纲的排泄器官都是 马氏管，收集血淋巴中的代谢产物。代谢产 物主要是尿酸。各种动物马氏管的数目不 等，少的只几条，多的可达几百条。
5．消化与取食
4 单枝亚门（Uniramia）
• 倍足纲（Diplopoda） 分头和躯干2部分；头部有触角一对；体节成对 地愈合，体细长2～280mm，圆筒形或背腹扁 平；躯干部分第1节无足，第2-4节每节1对足， 其余每节2对足；气管系统和血管系统完善，气 孔位于每体节的两侧；雌雄异体，生殖孔于第3 体节。现存8000余种，多生活在土壤、石块下 等阴暗潮湿处，如各种马陆、山蛩。 • 烛虬纲（Pauropoda） 体圆柱状，与倍足类相似，体长0.5-2mm；体 分头和躯干2部分和一尾节，头部两侧各有1个 圆盘状感器；躯干部为11节，除第1和最后1节 无附肢外，其余9节各有1对足；每节有一大的 背板，两侧各有1根长的刚毛；无心脏和血管。 多生活在热带和亚热带丛林的富含腐殖质的土 壤中，主要取食真菌及腐殖质，已知380余种， 典型的有烛虬虫。