leddyr | ||
---|---|---|
Temporalt område : Kambrium - Holocen PreЄ Є ENTEN ja D C P T J K s N | ||
taksonomi | ||
Domene : | eukaryota | |
Kongerike : | animalia | |
Underrike: | Eumetazoa | |
(ingen rekkevidde) |
Bilateral protostomi | |
Superedge: |
Ecdysozoa Panarthropoda | |
Filo : |
Arthropoda Latreille , 1829 | |
subfyla | ||
Se taksonomi for flere detaljer | ||
Leddyrene ( Arthropoda , fra gresk ἄρθρον , árthron , "ledd" og πούς, poús , "fot"), utgjør den mest tallrike og mangfoldige stammen i dyreriket ( Animalia ). Gruppen inkluderer virvelløse dyr utstyrt med et ytre skjelett og leddede vedheng ; insektene , edderkoppdyrene , krepsdyrene og myriapodene , blant andre.
Det er over 1 300 000 beskrevne arter, [ 1 ] for det meste insekter (anslått 941 000 til 1 000 000 arter), [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] utgjør minst 80 % av alle kjente dyrearter. [ 5 ] De er viktige medlemmer av marine, ferskvann, terrestriske og luftøkosystemer. Flere grupper av leddyr er perfekt tilpasset livet i tørre miljøer, det samme er fostervannsvirveldyr og i motsetning til alle andre dyrefyler , som er vannlevende eller krever fuktige miljøer.
Selv om det ikke er noen spesialitet innen zoologi som spesifikt studerer alle leddyr som en helhet, er det vitenskaper som spesifikt studerer insekter ( entomologi ), edderkoppdyr ( arachnologi ) og krepsdyr ( karsinologi ).
Leddyrene ble tradisjonelt klassifisert sammen med annelidene innenfor kleden Articulata . [ 6 ] Derfor ble tidlige leddyr antatt å ha vært lik annelids; Selv om fossile rester av annelids var sjeldne, var klassifiseringen av leddyr i Articulata hovedsakelig basert på morfologiske likheter. [ 7 ]
Den omfattende fossilregistreringen av leddyr og molekylære analyser utelukker gruppering i Articulata, inkludert leddyr i clade Ecdysozoa ; og til annelidene, i Spiralia . Foreløpig antas de første leddyrene å ha vært små, segmenterte dyr med vedheng ; kalt lobopoder . Disse dyrene, blant andre grupper med usikker klassifisering, antas å representere forskjellige stamgruppetaxaer fra phylum Arthropoda. [ 8 ]
På den annen side har det blitt foreslått at visse organismer som tilhører Ediacaran-biotaen (fra 555 millioner år siden) er relatert til leddyr. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Disse dyrene fra Ediacaran-perioden er "pseudo - bilaterale " former som har blitt inkludert i gruppen Proarticulata , [ 12 ] som slektene Dickinsonia , Spriggina og Vendia . Selv om de har en segmentering som er forskjellig fra dagens leddyr.
Leddyrene utgjør en av de store phylaene i dyreriket, delt inn i forskjellige klasser , hvorav noen har et stort antall slekter og arter . De kalles på denne måten fordi de er utstyrt med leddede ben. Hele kroppen av leddyr består av flere segmenter forbundet med leddmembraner.
Til tross for deres store variasjon og ulikhet, har leddyr grunnleggende morfologiske og fysiologiske egenskaper til felles:
Eksoskjelettet til leddyr er et kontinuerlig dekke kalt kutikula , som strekker seg til og med til de to endene av fordøyelsesrøret og luftveiene eller hulrommene, og som er plassert over epidermis (kalt hypodermis av den grunn). som er den som hemmer seg. det .
Sammensetningen av eksoskjelettet er glykopeptid (med en karbohydratdel og en peptiddel ). Den viktigste og mest karakteristiske komponenten tilhører den første av disse to typene, og er kitin , et polysakkarid avledet fra aminosukkeret N-acetyl-2-D-glukosamin som også finnes for eksempel i celleveggen til sopp . I mange tilfeller øker konsistensen av eksoskjelettet på grunn av tilsetning av mineralske stoffer, som i tilfellet med krabber og andre decapod krepsdyr hvis neglebånd ser ut til å være forkalket, på grunn av avsetning av kalsiumkarbonat .
Tykkelsen og hardheten til neglebåndet er ikke den samme i hele lengden. Tvert imot ser det ut til at det danner herdede soner kalt skleritter , atskilt eller forbundet med tynnere og mer fleksible soner. Sklerittene mottar komplekse valører som varierer i hver gruppe, men på en generell måte kalles de med dorsal plassering tergiter ; sternites , de med ventral plassering; og pleuritter , de laterale. Det kan også være rygger av eksoskjelettet utviklet innover kalt apodemer og andre kalt apofyser, begge invaginasjoner av kroppsveggen danner stive prosesser som tjener til innsetting av muskler og for å gi styrke eller stivhet til eksoskjelettet. [ 17 ]
Eksoskjelettet er strukturert i følgende lag:
Skjelaget er svært ofte dekket med setae (hår) med ulike funksjoner, inkludert taktil sensorisk funksjon.
Fargen på leddyr avhenger vanligvis av skjellaget. Fargede pigmenter eller guaninkrystaller avsettes på prokutikelen . Epikutikelen kan ha fine striper som produserer fysiske (ikke kjemiske) farger, for eksempel det metalliske eller iriserende utseendet til mange insekter.
Det ytre skjelettet har en ulempe og det er at for å vokse må dyret kaste det. Det gjør det i en hormonelt kontrollert prosess med ekdyse eller smelting. Hypodermis skiller ut enzymer som delvis mykner og fordøyer det nederste laget av neglebåndet (endokutikula), noe som får resten til å falle av. Umiddelbart begynner utskillelsen av en ny kutikula, først epikutikula og deretter, under den, prokutikula. Inntil dette nye dekket stivner, er dyret relativt forsvarsløst, med mindre sjanse for rømming eller motstand. Hele smelteprosessen er hormonelt kontrollert; ecdyson eller " multehormon " er stoffet som er ansvarlig for at disse endringene oppstår. De kalles stadier eller instars til de påfølgende faser av eksistensen av dyret mellom fjæring og fjæring. Denne egenskapen deles av leddyr med noen andre phyla, for eksempel nematoder som også har en kutikula og skur.
Vedhengene er artikulerte utvidelser av eksoskjelettet, innenfor hvilke de tverrstripete musklene er plassert som, festet til leddene, gir dem allsidighet og bevegelseshastighet. Det kalles artejos (stemme som stammer fra den latinske artikkelen , "artikulert") til de artikulerte stykkene som danner vedleggene.
Det er to grunnleggende typer vedheng, den unirameous , dannet av en enkelt akse, typisk for terrestriske leddyr (arachnider, myriapoder og insekter); og biramus dannet av to økser og typisk for vannlevende leddyr (trilobitter og krepsdyr). Det er ingen enighet om hva som var forfedres vedheng.
I løpet av evolusjonen har det vært en tendens til å begrense vedhengene til visse områder av kroppen og spesialisere dem for forskjellige funksjoner. Hodevedhengene er tilpasset for sanseoppfatning, forsvar og håndtering av mat ; de av thorax tjener til bevegelse og svømming; abdominalene tjener åndedretts- og reproduktive funksjoner, for eksempel å beholde egg eller klamre seg til en partner under paring . Andre har blitt modifisert på en slik måte at det er vanskelig å gjenkjenne dem som sådan ( rader med edderkopper, kammer av skorpioner).
Fordøyelsessystemet til leddyr er delt inn i tre forskjellige regioner, stomodeum , mesodeum og proctodeum . Stomodeum og proctodeum er regionene som ligger i henholdsvis fremre og bakre ende; de er dekket med neglebånd som fornyes hver gang dyret kaster seg. Den midtre delen av fordøyelsesrøret, mesodeum, stammer fra endoderm (andre blastodermal lag) og er det som produserer fordøyelsessekresjonene og hvor det meste av absorpsjonen av næringsstoffer finner sted ; den presenterer ofte avledninger eller lateral blindtarm som forstørrer overflaten.
Mange leddyr er for små til å ha eller trenger luftveisorganer. Akvatiske leddyr har vanligvis gjeller, internt mer vaskulariserte vedheng enn andre organer. De finnes i krepsdyr, som spesialiseringer av rygggrenen til brystvedhengene, og på samme måte i xiphosurene eller i eurypteridene eller de første fossile skorpionene. Sekundære gjeller (avledet fra luftrør) finnes også i vannlarvene til noen insekter, for eksempel maifluer .
Som det er generelt hos dyr, puster medlemmer av luftlivsgruppen gjennom internaliserte organer, som hos leddyr kan være av to typer:
Sirkulasjonssystemet til leddyr er åpent, det vil si at det ikke er noe lukket kretsløp av kar som en differensiert væske sirkulerer gjennom, som med rette kan kalles blod. Det som eksisterer er et spesialisert kar som går på langs gjennom store deler av kroppen kalt rygghjertet . Når dette organet trekker seg sammen, beveger det den indre kroppsvæsken: hemolymfen , som den mottar fra åpne bakre kar og skyver fremover gjennom like åpne kar (atskilt med klaffer ). Seksjonen av karet som er koblet til hjernen kalles aorta , der den direkte forsyner hjernehulen og organene nær den, og deretter går tilbake til nettverket av kar og når rygghjertet igjen. Hemolymfen når ekstremitetene gjennom muskelpumper som ved hjelp av muskelsammentrekninger fungerer som "hjelpehjerter" som lar sirkulasjonsvæsken nå det området av kroppen. [ 18 ] [ 19 ]
Fartøynettverket er alltid dårlig utviklet, bortsett fra i gjellene til vannlevende leddyr. Det er ingen blodceller som er spesialisert på oksygentransport, selv om det, som i alle dyr, er amebocytter (amoeboide celler) med funksjoner av cellulær immunitet og hemostase (koagulasjon og helbredelse). Ja, det kan være luftveispigmenter, men oppløst i hemolymfen. [ 19 ]
Krepsdyr har antennale og maksillære kjertler for utskillelse ved bunnen av disse vedhengene. Spindeldyrene har vanligvis coxal kjertler, som strømmer inn i bunnen av lokomotivbenene. Hos insekter og myriapoder vises karakteristiske rørformede organer, kalt malpighiske rør eller kanaler , som åpner seg mellom mellomtarmen og baktarmen (proctodeum); dets produkter legger til sammensetningen av avføringen.
Terrestriske leddyr er vanligvis urikoteliske , det vil si at de ikke produserer ammoniakk eller urea for nitrogenholdig utskillelse , men snarere urinsyre eller noen ganger guanin .
Hos leddyr er utskillelse ved akkumulering hyppig, som et alternativ eller komplement til utskillelse ved sekresjon. I dette tilfellet akkumuleres utskillelsesproduktene i nefrocytter, perikardceller eller direkte i skjellaget. Opphopningen er vanligvis av urater eller guanin, svært lite løselige nitrogenholdige baser som danner faste avleiringer. I sistnevnte tilfelle tjener moltene den ekstra funksjonen å bli kvitt disse ekskrementene.
Som det sømmer seg for protostomer utvikler nervesystemet seg på den ventrale siden av kroppen, og som det sømmer seg metameriske dyr er organiseringen segmentert. I hvert segment er det et par ganglier, mer eller mindre ventrolateralt, med de to gangliene i et par sveiset eller forbundet med en tverrgående kommissur og de av påfølgende par forbundet med bindenerver.
SentralnervesystemetHos leddyr er det et organ av anellid- typen , derfor har det en struktur primært i form av en taustige, det vil si to langsgående nervetråder som går gjennom den ventrale delen av kroppen, med et par ganglier per metamere forbundet på tvers av kommisjoner ; imidlertid forekommer gangliakonsentrasjonsprosesser på grunn av tagmadannelse .
Hjerne eller oppriktig broDet er normalt dannet av tre par assosierte ganglier, tilsvarende procephalon. Tre regioner kan skilles:
I protocerebrum og deutocerebrum er ikke kommissurer og connectives differensiert. Tritocerebrum dannes av et par ganglier som går sammen med de forrige i de såkalte tritocephalic hodene, og mister bindeleddene, mens det i de deutocephalic hodene forblir uavhengig, og bevarer forbindelsene med deutocephalic. Dette forekommer hos noen krepsdyr som branchiopoder eller cephalocarids . I alle tilfeller er kommissuren, som er subesophageal, differensiert.
Innenfor hodekapselen er hjernen oppreist; protocerebrum og deutocerebrum er plassert oppover, og tritocerebrum er underordnet og rettet bakover.
Ventral ganglionisk nervekjedeDen er dannet av et par ganglier per metamere som i utgangspunktet har koblinger og kommissurer. I primitive grupper virker gangliene til hvert par av segmenter dissosiert, og strukturen ligner en taustige. Gradene av konsentrasjon og forkorting skyldes undertrykkelsen av henholdsvis kommissurene og forbindelsene.
Den subesophageal ganglion skiller seg ut ; hos hexapoder er det et resultat av sammensmeltningen av tre par ventralganglier som tilsvarer metamerene IV, V og VI og innerverer munndelene (kjevene og de to maxillaeparene) og kalles derfor gnatocerebrum ; i dekapodene er det seks ganglier som er assosiert (siden de tre gangliene til maxillipeds er inkludert .
Sympatisk eller vegetativt nervesystemSensoriske og motoriske nevroner som danner ganglier og er lokalisert på veggene i stomodeum. Dette systemet er relatert til sentralnervesystemet og det endokrine systemet. I det sympatiske nervesystemet er det to deler.
De fleste leddyr er utstyrt med øyne, som det finnes flere forskjellige modeller av.
Synet til mange leddyr har fordeler som ofte mangler hos virveldyr , for eksempel evnen til å se i et utvidet spekter som inkluderer nær ultrafiolett , eller å skille retningen til polarisasjonen av lys. Fargesyn er nesten alltid til stede og kan være svært rikt; krepsdyret Squilla mantis har tretten forskjellige pigmenter med ulik fargefølsomhet, noe som står i kontrast til det dårlige trikromatiske systemet (av tre pigmenter) til de fleste primater, inkludert vår art.
Distribuert over hele kroppen kan sensilia bli funnet , som er reseptorer som er følsomme for kjemiske stimuli, slik som de av smak eller lukt, og taktile reseptorer, assosiert med antenner og palper og også med taktile setae, hår som er assosiert med en sensitiv celle. Noen insekter har en hørselssans, som avsløres ved eksistensen av auditive signaler for intraspesifikk kommunikasjon, som for eksempel i sirisser. Mange er følsomme for bakkevibrasjoner, hvorved de oppdager tilstedeværelsen av byttedyr eller rovdyr; andre, som fluer, har trichobotria som er i stand til å oppfatte minimale endringer i miljøtrykket.
Leddyr er ofte utstyrt med enkle, men effektive posisjonssensorer som hjelper dem å opprettholde posisjon og balanse, for eksempel kordotonale organer som en dipteran har i grimene .
Ved seksuell reproduksjon legger hunnene, etter å ha blitt befruktet av hannene, egg. Utviklingen fra egget kan være direkte eller indirekte.
Det er hyppige tilfeller av parthenogenese (hunnen produserer en zygote uten å bli befruktet), spesielt hos krepsdyr og insekter. Det er også tilfeller av reproduksjon ved embryogenese , som er en av typene fragmentering der larvene, unge eller embryonale tilstander deler seg i nye individer.
Det er også tilfeller av hermafroditisme som vises spesielt hos parasittiske eller fastsittende arter.
I mange tiår var de fylogenetiske slektskapene til coelomatene basert på Cuviers oppfatning av artikulatene (Articulata) , [ 20 ] en klade bestående av annelider og leddyr. Tallrike moderne morfologiske analyser basert på kladistiske prinsipper har bekreftet eksistensen av Articulata-kladen, for eksempel Brusca & Brusca, [ 3 ] Nielsen [ 15 ] eller Nielsen et al ., [ 16 ] blant andre.
Imidlertid har ulike kladistiske analyser, slik som den av kombinerte data av Zrzavý et al (1998) [ 13 ] og andre, konkludert med at annelider og leddyr ikke er direkte relatert. Tilstedeværelsen av metamerisering i annelider og leddyr må betraktes som et tilfelle av evolusjonær konvergens . I motsetning til dette foreslo disse studiene clade Ecdysozoa der leddyr viser nære fylogenetiske forhold til pseudocoelomatgrupper , slik som nematoder , nematomorfer , priapulider og quinorhynchids , ved den delte tilstedeværelsen av en kitinøs kutikula og en smelteprosess) ( ecdys ). Ecdysozoa , som for tiden definert, inkluderer medlemmene av tre antatte underklader: Nematoida ( Nematoda og Nematomorpha ), Scalidophora ( Priapulida , Loricifera og Kinorhyncha ) og Panarthropoda (Arthropoda, Onychophora og Tardigrada ). [ 14 ]
Fylogenien til leddyr har vært svært kontroversiell, med tilhengere av monofyletisme og polyfyletisme i motsetning . Snodgrass [ 21 ] og Cisne [ 22 ] har forsvart monofyletisme, selv om førstnevnte vurderer leddyr delt inn i edderkoppdyr + mandibulater , og sistnevnte tolker dem delt inn i schizoramer og atelocerater . Tiegs & Manton [ 23 ] tok til orde for difyletisme, med leddyr delt inn i schizoramous + uniramous og onychophorans som en søstergruppe til myriapoder + hexapoder . Senere støttet Manton [ 24 ] og Anderson [ 25 ] gruppens polyfyletisme (se Uniramia ).
Med fremkomsten av de første studiene basert på molekylære data og kombinerte analyser av morfologiske og molekylære data, ser det ut til at den gamle kontroversen om monophyly og polyphyly har blitt overvunnet, siden alle bekrefter at leddyr er en monofyletisk gruppe som også inkluderer onychophorans og tardigrader (kladen har blitt kalt panarthropoder ); de fleste foreslår også eksistensen av kladen Mandibulata som samler subphylaene Hexapoda , Crustacea og Myriapoda . Det hadde først og fremst vært foreslått at heksapoder kunne være relatert til krepsdyr eller myriapoder, [ 26 ] men hypotesen om at de ville være relatert til myriapoder har i stor grad blitt utelukket, på grunn av ulike molekylære analyser og fossile bevis som tyder på at krepsdyrene er nært beslektet med heksapodene og at de faktisk er en parafyletisk gruppe av sistnevnte, derfor vil de fylogenetiske forholdene til klassene av leddyr være som følger: [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
Arthropoda |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Filum leddyr (Arthropoda) er delt inn i fire subphyla.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fylogenetisk tre av leddyr og beslektede grupper [ 34 ]
I følge et annet klassifiseringsforslag, [ 4 ] er filumet delt inn i fem underfylla: