Arthropoda, phylum de animale cu simetrie bilaterală care au schelet extern (exoschelet), corpuri multisegmentate și apendice perechi, articulate. Incluzând păianjeni, acarieni, crustacee, miriapode și insecte, ele sunt practic omniprezente și cuprind 75% din speciile de animale cunoscute (peste 923 000 de specii la nivel mondial; peste 33 670 în Canada).
Structura
Artropodele se disting printr-un exoschelet cuticular, secretat de un strat subiacent de celule epidermice. Exoscheletul este format din proteine și chitină (o substanță asemănătoare cu celuloza) și are 2 straturi: o epicuticulă exterioară, care conține adesea ceară care reduce pierderea de apă, și o procuticulă interioară. Exoscheletul este format din plăci (sclerite) și cilindri de cuticulă dură legați prin regiuni flexibile (membrane articulare). La sclerite, procuticula exterioară este exocuticulara dură; restul este endocuticulara mai moale.
Mișcare
Din moment ce exocuticulara este absentă din articulații, artropodele pot mișca apendice și pot flexa un segment al corpului pe altul. Mișcarea rezultă din contracția și relaxarea fibrelor musculare striate. Majoritatea artropodelor își folosesc apendicele pentru mișcare, de exemplu, ca vâsle la speciile acvatice sau ca picioare la cele terestre.
Creștere
Artropodele tinere cresc prin desprinderea și înlocuirea periodică a exoscheletului (mută), un proces controlat de hormoni (în principal ecdysteron). Cavitatea corpului este umplută cu sânge, iar o inimă slab dezvoltată mișcă sângele prin 1 sau mai multe artere. Sângele artropodelor este de obicei incolor, deoarece îi lipsesc pigmenții respiratori din sângele vertebratelor. Artropodele acvatice respiră cu ajutorul branhiilor purtate de apendice sau de segmente ale corpului; formele terestre, cu ajutorul plămânilor de carte (membrane dispuse ca frunzele unei cărți) sau a tuburilor traheale.
Organe de simț
Organele de simț exoscheletice includ fire de păr sensibile la sunet, atingere, miros, gust, umiditate sau temperatură și, adesea, 2 ochi compuși și 1 sau mai mulți ochi simpli. Informațiile senzoriale sunt procesate într-un sistem nervos central format dintr-un creier conectat la un cordon nervos ventral (suprafața inferioară) format din ganglioni (mase nervoase) împerecheați, legați, longitudinal, prin conectori împerecheați.
Regim alimentar
Artropodele se hrănesc cu materie organică vie sau moartă sau pot parazita alte animale. Structura intestinului și a părților bucale variază în funcție de dietă. Organele de excreție sunt branhiile, glandele antenale, glandele coxale sau tubulii Malpighian.
Reproducere și dezvoltare
Majoritatea artropodelor au sexe separate. Spermatozoizii sunt de obicei trecuți la femelă într-un pachet sigilat (spermatofor); procesul este adesea precedat de un comportament elaborat. Puii nou eclozați sunt mai mici decât părinții și adesea diferă de aceștia în ceea ce privește forma, hrana și obiceiurile. Astfel de juvenili devin adulți prin metamorfoză controlată de hormoni.
Limitele mărimii
Mărimea artropodelor este limitată de relația suprafață-volum. Suprafața unui artropod variază cu pătratul dimensiunilor sale liniare; greutatea sa variază cu cubul. Astfel, artropodele mari sunt relativ mai grele decât cele mai mici, iar artropodele mici au o suprafață relativ mai mare.
Formele mici, terestre, trebuie să ocupe microhabitate umede pentru a evita uscarea. Deoarece puterea fibrelor musculare este proporțională cu suprafața secțiunii lor transversale, artropodele mari sunt relativ mai slabe. Formele mari sunt prea grele și slabe pentru a se deplasa rapid și, de asemenea, au probleme de respirație, deoarece schimbul de gaze se face în principal prin difuzie simplă. Prin urmare, mărimea și habitatul sunt oarecum limitate în rândul formelor terestre. Fiind susținute de apă, artropodele marine pot fi foarte mari (lungimea corpului de până la 60 cm).
Evoluție și filogenie
Artropodele au evoluat probabil în mările precambriene, acum peste 570 de milioane de ani, din același strămoș sau strămoși ca și aneliții policheți (viermi cu multe apendice asemănătoare părului). Cele mai vechi fosile cunoscute (Cambrianul inferior, cu o vechime de 544-520 de milioane de ani) sunt diverse și multe aparțin unor grupuri care încă există. Aceste fapte sugerează că divizarea neamurilor a avut loc mult mai devreme. Nu se știe dacă artropodele au evoluat dintr-un strămoș comun sau din mai mulți strămoși fără legătură între ei. Artropodele sunt clasificate în 4 subfilii, descrise mai jos.
Trilobitmorpha
Trilobiții, acum dispăruți, predominau în mările paleozoice, acum 544-250 milioane de ani.
Chelicerata
Cheliceratele sunt singurele artropode lipsite de antene. Corpul este format din cefalotorace (cap și torace fuzionate) și opistosom (abdomen) și poartă o pereche de apendice de hrănire în formă de clești, o pereche de pedipalpi și 4 perechi de picioare de mers. Din acest grup fac parte crabii cu potcoavă, păianjenii de mare și arahnidele (păianjeni, căpușe, acarieni, scorpioni), cu peste 64 550 de specii descrise (3225 în Canada).
Crustacee
Crustaceele, cu peste 31 300 de specii cunoscute, sunt în principal marine, cu câteva forme de apă dulce și terestre. Capul poartă 2 perechi de antene, o pereche de ochi compuși cu sau fără peduncul, 2 mandibule și 2 perechi de maxilare. Segmentarea și apendicele de pe torace și abdomen variază în funcție de specie și de stilul de viață. Apendicele sunt biramoase (cu două ramificații) și sunt adaptate pentru hrănirea prin filtrare, respirație, înot, înmormântare, creșterea puilor și împerechere. Subfiliul include purici de apă, copepode, crabi, homari, homari, raci, creveți etc.
Uniramia
Subfiliul include miriapode (miriapode, miriapode, simfili și pauropode) și insecte. Se cunosc aproximativ 760 000 de specii (aproximativ 30 580 în Canada) – marea majoritate fiind insecte. Unii oameni de știință leagă uniramiile de crustaceele din subfilo Mandibulata datorită structurii similare a capului. Cele mai multe uniramiane posedă o pereche de antene și mandibule, precum și 1 sau 2 perechi de maxilare (adesea fuzionate pe linia mediană). Insectele au 3 perechi de picioare neramificate; miriapodele au mai multe. Majoritatea insectelor adulte au 1 sau 2 perechi de aripi. Segmentele corpului sunt grupate în secțiuni corporale compuse (2 pentru miriapode, 3 pentru insecte).
Grupuri înrudite
Alte trei phyla sunt frecvent considerate împreună cu artropodele datorită structurii similare. Onicoforii cuprind 70 de specii cunoscute de animale terestre, asemănătoare omizilor, de la tropice și din emisfera sudică. Corpul este moale, acoperit cu o cuticulă flexibilă și adaptat pentru a se înghesui în spații restrânse.
Onicoforii posedă o pereche de antene, o pereche de mandibule în formă de gheare, multe perechi de membre ventrale, nearticulate și organe interne care au atât caracteristici de anelide, cât și de artropode.
Tardigradele (urșii de apă) sunt animale mici (0,3-1,2 mm), cu 8 picioare, care trăiesc în pelicula de apă, pe mușchi, în sol sau în apă dulce sau sărată, și se hrănesc cu celule vegetale, detritus sau alte animale. Aceștia au caracteristici comune atât cu gastrotrichii (phylum de organisme acvatice, oarecum asemănătoare viermilor), cât și cu artropodele. Se cunosc aproximativ 400 de specii (48 în Canada).
Pentastomidele cuprind aproximativ 90 de specii (2 în Canada) de viermi de limbă foarte specializați care infestează plămânii vertebratelor, în principal reptile. S-a sugerat că au afinități de arahnide, miriapode sau crustacee.
.