Przystosowania w budowie zewnętrznej stawonogów do różnych typów środowisk i trybu życia

Typ stawonogi, czyli Arthropoda to najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana grupa zwierząt na ziemi. Żaden inny typ zwierząt nie może się równać z nimi ani liczebnością, ani różnorodnością, ani wpływem wywieranym na otaczające środowisko. Na świecie istnieje ponad milion gatunków stawonogów, co stanowi pięciokrotnie większą wartość, niż liczba wszystkich gatunków zwierząt, zamieszkujących ziemię, razem wziętych. Przystosowały się do niemal wszystkich typów środowisk. Wolno żyjące stawonogi spotykamy między innymi w takich miejscach jak wiecznie pokryte śniegiem Himalaje, czy głębiny oceaniczne. W obrębie tego typu, obserwujemy ogromną różnorodność, w zakresie trybu życia, sposobu pobierania pokarmu oraz poruszania.

Człony odnóży stawonogów połączone są stawami. Także połączenia odnóży z korpusem mają u stawonogów charakter stawowy. Odnóża stawonogów podlegają bardzo różnorodnym modyfikacjom i przystosowane są do pełnienia szeregu funkcji. Oprócz odnóży krocznych istnieją zmodyfikowane odnóża, które służą do wiosłowania, pobierania i obróbki pokarmu, czy kopulacji. Ciało stawonogów zbudowane jest z segmentów. Poszczególne segmenty zlewają się ze sobą, tworząc tagmy. Tagmy pokryte są sztywnym pancerzem, zbudowanym z chityny. Spełnia on funkcje szkieletu zewnętrznego, a ponadto zabezpiecza przed utratą wody oraz atakami ze strony drapieżników. Z istnieniem pancerza związane są też pewne niedogodności. W pewnym stopniu ogranicza on ruchomość. Ponadto, na dłuższą metę, hamuje wzrost zwierzęcia, musi być, więc okresowo zrzucany. Proces zrzucania pancerza nosi nazwę wylinki. Po zrzuceniu pancerza stawonogi są całkowicie bezbronne. Po odbyciu wylinki wytwarzają sobie one nowy, większy pancerz.

Systematyka:

Typ: Stawonogi(Arthropoda)

Podtyp: Skorupiaki(Crustacea)

Podtyp: Szczękoczułkowce(Chelicerata)

• Gromada: Pajęczaki(Arachnida)

Podtyp: Tchawkowe(Tracheata)

• Gromada: Wije(Myriapoda)
• Gromada: Owady(Insekta)

Ogólny schemat budowy:

W większości stawonogi są drobnymi zwierzętami. Ich ciało cechuje heteronomiczna segmentacja, co oznacza, że poszczególne segmenty zespolone są w tagmy. Ciało wijów zbudowane jest z dwóch tagm-głowy i tułowia. U części skorupiaków oraz u owadów występują trzy tagmy-głowa, tułów i odwłok. U niektórych skorupiaków oraz u wszystkich pajęczaków występuje tak zwany głowotułów. Powstaje on na skutek zlania części(skorupiaki), lub wszystkich(pajęczaki) segmentów tułowiowych z głową. U skorupiaków występują trzy tagmy-głowotułów, tułów i odwłok, a u pajęczaków dwie-głowotułów i odwłok.

Skorupiaki

Do tego podtypu należy między innymi rak. Ich ciało może być zbudowane albo z dwóch, albo trzech tagm. Ich chitynowy pancerz wysycany jest dodatkowo węglanem wapnia. Przednia część pancerza wyciągnięta jest w kolec czołowy. Po obu jego stronach położone są oczy oraz dwie pary czułków. Segmenty budujące odwłok połączone są ze sobą ruchomo. Na granicach segmentów pancerz jest dość miękki. Związane jest to z wodnym trybem życia skorupiaków. U skorupiaków występują następujące typy odnóży:

• Zmysłowe, powstałe z przekształcenia dwóch pierwszych par
• Gębowe, powstałe z przekształcenia sześciu par odnóży
• Odnóża kroczne-pięć par
• Pomocnicze odnóża odwłokowe-sześć par

Na aparat gębowy składają się jedna para żuwaczek, o budowie płatkowatej, dwie pary szczęk oraz trzy pary szczękonóży. Wszystkie te elementy składowe uległy w toku ewolucji daleko idącej modyfikacji, dzięki czemu powstały narządy wyspecjalizowane w dokładnej obróbce pokarmu i przemieszczaniu go w kierunku otworu gębowego. Pierwsza para odnóży krocznych wyposażona jest w potężne kleszcze, powstałe z przekształcenia ostatnich członów. Ich funkcją jest chwytanie i rozszarpywanie zdobyczy. Pozostałe odnóża osadzone na tułowiu są typowymi odnóżami krocznymi.

Ostatnia para odnóży odwłokowych jest bardzo mocno przekształcona. Mają one postać płaskich płytek, które łączą się z ostatnim, spłaszczonym segmentem tworząc płetwę odwłokową. Służy ona do szybkiego poruszania się w wodzie.

Owady

Ciało owadów zbudowane jest z trzech tagm-głowy, tułowia i odwłoku. Głowa powstaje w wyniku zlania się sześciu segmentów, a tułów-z trzech. Tułów tworzy zmienna ilość segmentów.

Na głowie znajdują się czułki, będące narządami zmysłów oraz aparat gębowy. Zarówno czułki, jak i aparat gębowy powstały z przekształcenia odnóży. Tułów owadów powstaje zawsze z połączenia się trzech segmentów. Na każdym segmencie znajduje się jedna para odnóży krocznych. U owadów skrzydlatych, na drugim i trzecim segmencie znajdują się skrzydła. Skrzydła i odnóża nie są narządami homologicznymi, skrzydła powstają, bowiem z uwypuklenia powłok ciała. Na odwłoku nie występują żadne odnóża. Wyróżniamy dwie grupy owadów: skrzydlate i bezskrzydłe.

Gromada owadów stanowi 75% wszystkich zwierząt. Gromada ta jest bardzo zróżnicowana. Owady zamieszkują bardzo różnorodne środowiska i prowadzą bardzo zróżnicowany tryb życia. Ich aparaty gębowe wykazują bardzo dużą różnorodność, co związane jest z ich szeroką bazą pokarmową. Owady wykazują ogromne możliwości w zakresie dostosowania się do zmieniających się warunków środowiska. Są elementem składowym niemal wszystkich biotopów na ziemi. Nie występują tylko na terenie głębin oceanicznych. Niekorzystne warunki panujące na obszarze chłodnych stref klimatycznych mogą przetrwać, dzięki możliwości zapadania w sen zimowy. Owady gorących stref klimatycznych zapadają w sen letni. Zarówno sen letni, jak i zimowy nosi nazwę diapauzy. Diapauza to zjawisko polegające na sezonowym, niewielkim obniżeniu metabolizmu.

Wiele owadów wtórnie przystosowało się do wodnego trybu życia. Przystosowanie to polega głównie na odmiennym sposobie oddychania oraz poruszania się. Kształt ciała oraz budowa odnóży owadów wodnych są bardzo specyficzne.

Znaczenie owadów dla środowiska lądowego przejawia się głównie w zakresie zależności pokarmowych. Im większą bazą pokarmową są w stanie dysponować owady w danym środowisku, tym większy wpływ na niego wywierają. Ogromny wpływ na środowisko wywierają też owady pasożytnicze oraz drapieżne. Ich sposób pozyskiwania pokarmu wywiera przemożny wpływ na ich wybór środowiska życia, a ponadto wymusza szereg specjalizacji w anatomii.

Pajęczaki

Ciało pajęczaków zbudowane jest z dwóch tagm-głowotułowia i odwłoku. Odnóża zlokalizowane są tylko na głowotułowiu. U pajęczaków występuje zawsze sześć par odnóży. Pierwsza para odnóży nosi nazwę szczękonóży. Druga para to nogogłaszczki. Pozostałe cztery pary to odnóża kroczne. Wiele spośród pajęczaków to drapieżniki. Do tej grupy należy między innymi pająk krzyżak. Polują one, na przykład, na drobne owady. Do polowania wykorzystują sieć, którą same przędą z wydzieliny produkowanej przez gruczoły przędne, umieszczone na końcu odwłoka. Szczękoczułki pająków mają budowę dwuczłonową. Człon końcowy przekształcony jest w kolec, na końcu, którego znajduje się ujście gruczołu jadowego. Wydzielina tego gruczołu paraliżuje ofiarę. Nogogłaszczki mają budowę sześcioczłonową. U ich nasady znajdują się wyrostki, które spełniają funkcję szczęk. Pozostała część tej pary odnóży to tak zwane głaszczki. U samców stanowią one narząd kopulacyjny. Odnóża kroczne maja u pajęczaków także budowę sześcioczłonową.

W obrębie gromady pajęczaków na szczególną uwagę zasługuje tryb życia oraz budowa roztoczy. Są to organizmy pasożytnicze, w związku z tym obserwujemy u nich znaczne uproszczenie w budowie morfologicznej. Ich odwłok zrasta się z głowotułowiem.

Pasożytniczymi gatunkami są też takie pajęczaki jak kleszcz oraz świerzbowiec. Drążą one korytarze w skórze ludzkiej. Tam też składają jaja.

Poskocz krasny, źródło: http://www.iop.krakow.pl/pckz/zdjecia/243.gif

Stawonogi są grupą zwierząt przystosowanych do różnych warunków życia, stąd ogromna różnorodność form, jaką obserwujemy w obrębie tego typu. Kształt ich ciała jest obły, co minimalizuje opór powietrza i wody, umożliwiając sprawne poruszanie się. Sztywny pancerz, który okrywa ich ciało stanowi zabezpieczenie przed atakami ze strony drapieżników. Zwłaszcza drobne skorupiaki oraz owady padają ofiara innych zwierząt. Pancerz stanowi ponadto zabezpieczenie przed wysychaniem. Dotyczy to zwłaszcza tych stawonogów, które żyją na pograniczu dwóch typów środowisk-wodnego i lądowego. Kończyny stawonogów przystosowane są do pełnienia różnorodnych funkcji, w zależności od trybu życia zwierzęcia. Zawsze jednak podstawową ich funkcją jest ruch i zdobywanie pokarmu.

Szczególna różnorodność wykazują zwłaszcza aparaty gębowe owadów, których budowa związana jest ściśle z trybem życia zwierzęcia.

W świecie stawonogów napotykamy, zatem liczne przykłady konwergencji cech, które wynikają ze zbliżonego trybu życia. Zazwyczaj to warunki środowiska stymuluje powstanie modyfikacji w budowie zewnętrznej stawonogów. Mają one na celu jak najlepsze przystosowanie się do aktualnych warunków środowiska.