Arthropoda, a külső csontvázzal (exoskeletonnal), többszörösen tagolt testtel és páros, ízületi függelékkel rendelkező, kétoldalt szimmetrikus állatok törzse. Magukban foglalják a pókokat, atkákat, rákokat, százlábúakat és rovarokat, gyakorlatilag mindenütt jelen vannak, és az ismert állatfajok 75%-át teszik ki (világszerte több mint 923 000 faj; Kanadában több mint 33 670 faj).
Szerkezet
Arthropodákat a kutikuláris exoskeleton különbözteti meg, amelyet egy alatta lévő epidermális sejtréteg választ ki. Az exoskeleton fehérjéből és kitinből (a cellulózhoz hasonló anyag) áll, és 2 rétegből áll: egy külső epicutikula, amely gyakran viaszt tartalmaz, ami csökkenti a vízveszteséget, és egy belső procutikula. A külső csontváz kemény kutikula lemezekből (szkleritákból) és hengerekből áll, amelyeket rugalmas területek (ízületi membránok) kötnek össze. A szkleritekben a külső procutikula kemény exocutikula, a többi puhább endocutikula.
Mozgás
Mivel az ízületekből hiányzik az exocutikula, az ízeltlábúak képesek a függelékeket mozgatni és az egyik testszegmenst a másikra hajlítani. A mozgás a harántcsíkolt izomrostok összehúzódásából és elernyedéséből ered. A legtöbb ízeltlábú a függelékeiket használja mozgásra, például evezőként a vízi fajoknál vagy lábként a szárazföldi fajoknál.
Növekedés
A fiatal ízeltlábúak növekedése a külső váz időszakos leválásával és cseréjével (vedlés) történik, ezt a folyamatot hormonok (elsősorban ecdysteron) irányítják. A testüreg vérrel telik meg, és egy gyengén fejlett szív mozgatja a vért 1 vagy több artérián keresztül. Az ízeltlábúak vére általában színtelen, mivel hiányzik belőle a gerincesek vérének légzési pigmentje. A vízi ízeltlábúak a függelékeken vagy testszegmenseken hordozott kopoltyúkkal lélegeznek; a szárazföldi formák könyvtüdővel (a könyv leveleihez hasonlóan elrendezett membránok) vagy légcsövekkel.
Érzékszervek
A vázon kívüli érzékszervek közé tartoznak a hangra, tapintásra, szagra, ízlelésre, nedvességre vagy hőmérsékletre érzékeny szőrszálak, valamint gyakran 2 összetett szem és 1 vagy több egyszerű szem. Az érzékszervi információkat egy központi idegrendszer dolgozza fel, amely egy agyból áll, amely egy ventrális (alsó felszíni), páros ganglionokból (idegtömegekből) álló, páros kötőszalagokkal hosszirányban összekapcsolt idegzsinórhoz kapcsolódik.
Táplálkozás
Az ízeltlábúak élő vagy elhalt szerves anyaggal táplálkoznak, vagy más állatokon élősködnek. A bél- és szájrészek szerkezete a táplálkozástól függően változik. A kiválasztás szervei a kopoltyúk, az antennamirigyek, a bélmirigyek vagy a Malpighi csövek.
Szaporodás és fejlődés
A legtöbb ízeltlábúnak külön neme van. A spermiumok általában lezárt csomagban (spermatofórában) jutnak el a nőstényhez; a folyamatot gyakran bonyolult viselkedés előzi meg. Az újonnan kikelt ivadékok kisebbek, mint a szülők, és gyakran különböznek tőlük alakjukban, táplálkozásukban és szokásaikban. Az ilyen fiatal egyedek hormonok által vezérelt metamorfózis révén válnak felnőtté.
A méret korlátai
Az ízeltlábúak méretét a felület-térfogat viszonyok korlátozzák. Az ízeltlábúak felülete a lineáris méretek négyzetével, tömege a kockával változik. Így a nagy ízeltlábúak viszonylag nehezebbek, mint a kisebbek, és a kis ízeltlábúaknak viszonylag nagyobb a felületük.
A kis, szárazföldi formáknak nedves mikroélőhelyeket kell elfoglalniuk, hogy elkerüljék a kiszáradást. Mivel az izomrostok ereje arányos azok keresztmetszeti területével, a nagy ízeltlábúak viszonylag gyengébbek. A nagytestűek túl nehezek és gyengék ahhoz, hogy gyorsan mozogjanak, és a légzésük is nehézségekbe ütközik, mivel a gázcsere többnyire egyszerű diffúzióval történik. Ezért a méret és az élőhely némileg korlátozott a szárazföldi formák között. A víz által támogatott tengeri ízeltlábúak igen nagyok lehetnek (testhosszuk akár 60 cm is lehet).
Evolúció és filogenetika
Az ízeltlábúak valószínűleg a prekambriumi tengerekben fejlődtek ki több mint 570 millió évvel ezelőtt ugyanabból az ősből vagy ősökből, mint a polychaete annelida (sok szőrszerű függelékkel rendelkező férgek). A legrégebbi ismert fosszíliák (alsó kambrium, 544-520 millió éves) változatosak, és sokuk ma is létező csoportokhoz tartozik. Ezek a tények arra utalnak, hogy a vonalhasadás jóval korábban történt. Bizonytalan, hogy az ízeltlábúak egy közös ősből vagy több, egymással nem rokon ősből fejlődtek-e ki. Az ízeltlábúakat 4 alfajba sorolják, amelyeket az alábbiakban ismertetünk.
Trilobitmorpha
A ma már kihalt trilobiták 544-250 millió évvel ezelőtt uralkodtak a paleozoikum tengereiben.
Chelicerata
A cheliceraták az egyetlen olyan ízeltlábúak, amelyeknek nincsenek antennáik. Testük cephalothoraxból (összeolvadt fej és mellkas) és opisthosomából (has) áll, és egy pár csipeszszerű táplálkozó függeléket, egy pár pedipalpsát és 4 pár járólábat visel. A csoportba tartoznak a patkósrákok, tengeri pókok és pókfélék (pókok, kullancsok, atkák, skorpiók), több mint 64 550 leírt fajjal (3225 Kanadában).
Crustacea
A több mint 31 300 ismert fajjal rendelkező rákfélék főként tengeri állatok, néhány édesvízi és szárazföldi formával. A fejükön 2 pár antenna, egy pár száras vagy szár nélküli összetett szem, 2 állkapocs és 2 pár állkapocs található. A mellkas és a has tagozódása és függelékei fajonként és életmódonként változnak. A függelékek kétágúak (2 ágúak), és a szűrőtáplálkozáshoz, légzéshez, úszáshoz, ásáshoz, ivadékneveléshez és párzáshoz alkalmazkodtak. Az altörzsbe tartoznak a vízibolhák, a máslábúak, a pajorok, a rákok, a homárok, a rákok, a garnélarákok stb.
Uniramia
Az altörzsbe tartoznak a myriapodák (százlábúak, ezerlábúak, szifilák és pauropodák) és a rovarok. Körülbelül 760 000 faj ismert (Kanadában mintegy 30 580) – a túlnyomó többségük rovar. Egyes tudósok a hasonló fejszerkezet miatt az unirámiákat a Mandibulata altörzsbe tartozó rákfélékkel kapcsolják össze. A legtöbb unirámiának van egy pár csápja és állkapcsa, valamint 1 vagy 2 pár állkapcsa (gyakran a középvonalon összenőttek). A rovaroknak 3 pár el nem ágazó lábuk van; a miriapodáknak több. A legtöbb kifejlett rovarnak 1 vagy 2 pár szárnya van. A testszegmensek összetett testrészekbe csoportosulnak (a miriapodáknál 2, a rovaroknál 3).
Rokon csoportok
Az ízeltlábúakkal hasonló felépítésük miatt három másik phylát is gyakran együtt tartanak számon. Az Onychophorans a trópusok és a déli félteke 70 ismert szárazföldi, hernyószerű állatfaját foglalja magában. A test puha, rugalmas kutikulával borított, szűk helyekre való bepréselődéshez alkalmazkodott.
Az Onychophoranok egy pár antennával, egy pár karomszerű állkapoccsal, sok pár hasi, ízület nélküli végtaggal és olyan belső szervekkel rendelkeznek, amelyek egyaránt rendelkeznek gyűrűsállat és ízeltlábú tulajdonságokkal.
A tardigrádok (vízi medvék) apró (0,3-1,2 mm), 8 lábú állatok, amelyek a vízfilmben, mohán, talajban, édes- vagy sós vízben élnek, és növényi sejtekkel, törmelékkel vagy más állatokkal táplálkoznak. Jellemzőik közösek mind a gasztrotrigókkal (a vízi, kissé féregszerű szervezetek törzse), mind az ízeltlábúakkal. Körülbelül 400 fajuk ismert (48 Kanadában).
A Pentastomidák körülbelül 90 fajt (Kanadában 2) foglalnak magukban a magasan specializálódott nyelvférgek közül, amelyek gerincesek, főként hüllők tüdejét fertőzik meg. Azt feltételezik, hogy pókfélékkel, miómafélékkel vagy rákfélékkel állnak rokonságban.