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第1章 节肢动物——学习篇

第一节 徒步行天下——节肢动物

在生物界无脊椎动物中,节肢动物是最重要而且种类最多的一门,它们的身体和肢体是由功能各不相同的体节构成。常见的虾、蟹、蜘蛛、蜈蚣以及昆虫等,都属于节肢动物。节肢动物成员复杂,大体上可以分为4个亚门:已经灭绝的三叶虫亚门、现存的螯肢动物亚门、甲壳动物亚门和单肢动物亚门,下分19纲。节肢动物门中以昆虫纲、多足纲、甲壳纲和蛛形纲最为重要。

1.昆虫纲

昆虫纲是动物界最大的纲,大约有100万种以上,约占整个动物种类的1/5。昆虫纲的特征用一首歌谣可以概括:

体分三段头胸腹,两对翅膀三对足。

一对触须生头部,骨骼全部在体表。

一年四季多变态,遍布全球旺家族。

2.多足纲

蜈蚣、马陆、蚰蜒是多足类节肢动物。它们的身体分为头和躯干两个部分,头部有两个触角,身体呈圆柱或者扁平形。每一环节有一对或者两对足。蜈蚣俗称“百足”。它的第一对附肢变成毒颚(同腭è,组成口腔的顶壁,在人和哺乳类分前、后两部:前部由骨组织构成,称“硬颚”;后部为肌肉性组织,比较柔软,称“软颚”),会蜇(zhē)人,被咬处呈红肿且会剧痛。这时用浓氨水擦拭伤口,中和毒液,这样就可以减轻一些疼痛。在中医中,蜈蚣也是一味药材。

马陆也叫“千足”,它没有毒颚,也不会蜇人,但是在身体的两侧有毒腺,会分泌出一种非常难闻的臭液,以此作为撒手锏,保护自己,驱走敌人。

3.蛛形纲

蛛形类的种类也很多,常见的有蜘蛛、蝎子等。蛛形纲约有65000~73000种。就蜘蛛来讲,全世界大约有3万多种,中国约有3000种,分布在陆地上的各个角落。蛛形纲的主要特征是有八对足,身体分为前后两个部分。前体由6节组成,背面通常有一块坚硬的背甲,后体部由12节组成。

绝大多数为陆生,仅有少数螨类和一种蜘蛛为水栖。

4.甲壳纲

甲壳动物体内没有骨头,但在身体表面覆盖着一层壳,称为外骨骼。虾、蟹、蝲蛄(làgǔ)都是甲壳动物。就目前所知道的甲壳动物就有近4万种。它们的形状千奇百怪,变化多端。从体型的大小上看,它们之间的差别更为悬殊,例如日本的一种形如蜘蛛的巨螯(áo,意思是节足动物的第一对脚。足端两歧,开合如钳,可取食并作防卫之用),当两个巨螯伸开后,两螯之间宽达4米,而小的挠足类和水蚤还不到1毫米长,只有借助显微镜才可以观察。

大多数的甲壳动物生活在海洋之中,它们中的绝大多数都是自由生活的,例如虾、蟹等;但是,有些是固定在岸边或者岩石以及坚硬物体之上。

虾的种类很多,经济价值也很高。如海产的对虾、毛虾、龙虾等,淡水产的沼虾、螯虾、米虾,都是经济价值很高的水产品。

第二节未出生时已有节——节肢动物的特征

节肢动物是动物界最大的一门,遍布世界各地的每个角落。节肢动物的主要特征是有性繁殖、卵生的,也有孤雌生殖的现象。它们的身体表面有角质层组成的外骨骼,随着身体的长大,需要经历脱皮的阶段,将旧的外骨骼脱掉。

节肢动物的身体两侧很对称,身体分节,像环节类动物,但部分体节融合成特别部位,如头部及胸部。有些节肢动物,如蜘蛛类,头部及胸部进一步融合成头胸部。每个特化部位的机能,亦作相应的变化。节肢动物的身体,取体节的反复构造,被外骨骼包围而形成身体表面的体节单位。体节之间关节可动。身体的附肢,例如足部、触角、口器等,都分节。附肢的功能亦高度特化,负责感觉、行走、游泳、进食以至生殖等。节肢动物也是有脚的,脚同样用外骨骼覆盖,脚上也有关节。在节肢动物中的一部分的分类群,成为由蛋孵化的幼体性成熟的成体的过程,有进行显着的形态变化的变态,如甲壳类和昆虫类等。

1.化石峥嵘亿年沉,纷纷燕子入残痕——三叶虫化石

在节肢动物门中,三叶虫是已经灭绝海生无脊椎动物。在化石动物中,三叶虫的知名度可能仅次于恐龙,是非常知名的化石动物。三叶虫是所有的化石动物中种类最丰富的,有1.5万多个物种。在世界各地,都发现过三叶虫化石。我国三叶虫化石资源丰富,早在明清时期就有人把玩。人们称为“燕子石”或“洪福石”。我国画家范曾也对燕子石工艺品曾题诗一首,诗云:“化石峥嵘亿年沉,纷纷燕子入残痕。轰然地裂无边火,铸就浑沌万古魂。”

三叶虫是最古老的节肢动物之一。寒武纪早期和奥陶纪是三叶虫发展的鼎盛时期,到二叠纪末期完全绝迹,一共存活将近3亿年。在古生代时期,三叶虫几乎占据了整个海洋,属于当时大洋中的一霸,但是在二叠纪,三叶虫突然灭绝,原因至今也没有查明。

三叶虫体形扁宽,背面正中突起,两侧比较扁平。它的背上有两条纵沟,把身体纵分为三叶,因此得名“三叶虫”。三叶虫的形态多样,大小不一,最长的三叶虫有75厘米,最小的还不到1厘米。

身体分为三个部分即头、胸和尾三部分。表面光滑,头上有半圆形的盔甲,盔甲的两侧各有一个复眼。口长在头部和腹部的中央,身体的每一部分由不定的体节构成,每一体节上长有一对附肢,头部的第一节附肢有一个长长的触角,具有感觉功能。

三叶虫只与海水动物(如珊瑚、海百合、头足类等)化石共生,证明它当时生活在海水中,以水中的动物以及低等植物为主要食物。

有道是沧海桑田,世道变迁。三叶虫已经成了绝迹动物。现在我们只能看到三叶虫的化石。三叶虫化石在泥岩层内以各种不同类型的姿态保存,相对于层面以大小不同的角度分布在泥岩层中。三叶虫化石在沉降过程中应该是以腹面朝上的水浮力稳定的状态,造成三叶虫化石在岩层中背腹面的定向趋势,致使三叶虫化石完整保存在泥岩层内。

直到目前为止,仍没有三叶虫的软体构造发现,可能是三叶虫腹部的附肢等构造矿化或硬化的程度浅,容易受到损坏,或者是三叶虫的软体构造极为容易腐烂,很难形成化石。

2.暑雨驱鱼婢,薰风入鲎帆——中国鲎(hòu)

在我国广西北部湾的海边,生活着一种外形有点像龟的生物,这种生物成群结队爬到沙滩上产卵,是当地渔民津津乐道的故事。那么,这种现在只有我国南部沿海才有的生物叫做什么呢?这种生物叫中国鲎,又叫三刺鲎、两公婆、海怪、马蹄蟹、鲎鱼、王蟹等不同称呼。

在北美东海岸也有发现。

虽然又称马蹄蟹,但鲎不是螃蟹的兄弟,反而是蝎子、蜘蛛以及已绝灭的三叶虫的远房亲戚。

鲎在我国东南沿海很常见,尤其在福建厦门、广东阳江、广西北海等地所产的鲎,不仅数量多,而且个体大。

鲎身披深绿色、坚硬的甲壳,头、胸、甲呈马蹄状,腹面有6对附肢。腹甲稍微要小一些,很像六角形,两侧有若干锐棘,下面有6对片状游泳肢,除第1对遮盖生殖孔外,其余5对的肢节内侧都有150~200片薄板状的书鳃,书鳃内有血管网,可以进行气体交换。

据科学家研究,早在4亿多年以前的古生代泥盆纪,恐龙还没有问世的时候,鲎就已经活跃在海洋中了。直到今日,鲎却仍然保持着本来的面貌。这就难怪人们把它称为“活化石”。

近些年来有些地方出现了大量捕杀鲎的现象。但是经过科学研究,鲎的肉并不适合人类食用。不仅肉质粗糙,而且有特殊的生理毒素特性,食用鲎肉容易引起过敏和中毒性休克。

鲎在仿生学和医学上有很重要的意义。人们研究了鲎眼睛的独特结构与功能,把鲎眼看物体清晰的原理,广泛应用于电视和雷达系统上,从而大大地提高了电视成像的清晰度和雷达的显示灵敏度。

近年来,我国医学界已成功地从鲎血中提取出鲎试剂,用于测定病人血、尿、痰中所含的细菌内毒素,不仅时间短,操作简便,而且灵敏度极高。

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