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

ARTHOPODA – STAWONOGI to zwierzęta, które są niewątpliwie najbardziej uprzywilejowaną z biologicznego punktu widzenia grupą zwierząt. Żaden z licznych typów bezkręgowców nie może się równać ze stawonogami pod względem bogactwa i zróżnicowania, pod względem bogactwa i zróżnicowania, pod względem wpływu na życie całej reszty świata żywnego i na życie człowieka, Jest ich na świecie ponad 1 000 000 gatunków, czyli 5 razy tyle, co wszystkich pozostałych zwierząt (200 000), z kręgowcami włącznie. Stawonogi zamieszkują wszystkie środowiska dostępne w życiu, realizują wszystkie możliwe rodzaje trybu życia, poruszają się pobierania pokarmu. Stawonogi wolno żyjące widywano na wiecznych śniegach Himalajów i na dnie największej głębiny oceanicznej.
Nazwę „stawonogi” zawdzięczają te zwierzęta charakterystycznym dla wszystkich przedstawicieli tego typu wyrostkom, których człony połączone są stawami. Wyrostki te spełniają wiele rozmaitych funkcji; mogą służyć jako wiosła do pływania, jako odnóża kroczne, jako dodatkowe narządy pyszczkowe lub narządy kopulacyjne do przenoszenia spermy. Wszystkie stawonogi mają ciało złożone z członków i pokryte twardym chitynowyn oskórkiem (kutikulą). Pancerz zabezpiecza ciało przed zbytnią utratą wilgotności, napastnikami i stanowi rusztowanie dla leżących pod nim miękkich tkanek. Ma on również złe strony, ponieważ ogranicza w pewnym stopniu ruchy ciała, a ponad to musi być okresowo zrzucany przez rosnące zwierzę, które następnie wytwarza sobie nowy, większy pancerz. Zwierzęta są w tym czasie zupełnie bezbronne.
Wśród stawonogów rozróżniamy:
- skorupiaki,
- pajęczaki,
- wije,
- owady.




Ogólna budowa stawonogów
Ciało większości stawonogów jest podzielone na trzy części: głowę zbudowaną zawsze z sześciu segmentów oraz tułów i odwłok, składające się z się z dość zmiennej liczby segmentów. W przeciwieństwie do większości pierścienic stawonogi mają stałą liczbę segmentów przez całe życie. Niepodobna opisać tutaj wszystkich możliwych modyfikacji w planach budowy ciała i kształcie członowanych odnóży tak licznych gatunków stawonogów.

Skorupiaki

W ciele raka wyróżnia się dwie części ruchomo ze sobą połączone: głowotułów i odwłok. Głowotułów powstał ze zlania się ze sobą segmentów głowy i tułowia. Od strony grzbietowej pokryty jest grubym chitynowym pancerzem oskórka, przesyconego dodatkowo solami wapnia. Z przodu pancerz wyciągnięty jest w kolec czołowy, po którego bokach leży para oczu i dwie pary czułków. Odwłok zbudowany jest z ruchomo ze sobą połączonych segmentów, również okrytych schitynizowanym oskórkiem, który na granicach pierścieni jest dość miękki (taki kształt ciała wynika z wodnego środowiska życia). Odnóża pełnią następujące funkcje:
- przekształcone w narządy zmysłów (2 pary),
- odnóża aparatu gębowego (6 par),
- odnóża kroczne (5 par) (patrz tabela nr 2),
- pomocnicze odnóża odwłokowe (6 par) z których ostatnia para tworzy płetwę odwłokową.
Aparat gębowy tworzą: para płytkowatych żuwaczek, dwie pary szczęk i trzy pary szczękonóży. Wszystkie te elementy są narządami wyspecjalizowanymi w obróbce (rozdrabnianiu) i podawaniu pokarmu do otworu gębowego charakterystycznego dla środowiska życia skorupiaków.
Dochwytania i rozszarpywania zdobyczy służy para odnóży, których ostatnie człony tworzą potężne kleszcze. Jest to jednocześnie pierwsza para odnóży krocznych. Na pozostałych segmentach tułowia osadzone są typowe odnóża kroczne.
Odnóża odwłokowe ostatniej pary są bardzo silnie przekształcone. Występują one w postaci płaskich płytek, które wraz ze spłaszczonym końcowym segmentem tworzą płetwę odwłokową, które służą do szybkiego poruszania się w wodzie ( rak pływa a nie chodzi tyłem).

Owady

Ciało owadów złożone jest z trzech dobrze wyodrębnionych części: głowy zbudowanej z 6 całkowicie ze sobą zlanych segmentów, tułowia (3 segmenty) oraz odwłoka (zmienna liczba segmentów).
Odnóża głowowe są przekształcone w narządy zmysłów- czułki, a także elementy aparatu gębowego. Odnóża kroczne (zawsze 3 pary) umieszczone są po jednej parze na każdym z 3 segmentów tułowiowych. Odnóży odwłokowych brak. Na tułowiu, oprócz odnóży, występują dwie pary wyrostków- skrzydła (na drugim i trzecim segmencie). Skrzydła owadów nie są przekształconymi odnóżami. Powstały niezależnie od nich, jako uwypuklenie powłok ciała. W skład gromady owadów wchodzą dwie podgromady: owady bezskrzydłe (karaczan) i owady uskrzydlone.
Tak różnorodna grupa jaką stanowią owady (75% wszystkich zwierząt) żyje w różnorodnym środowisku i prowadzi różnorodny tryb życia. W zależności od sposobu pobierania pożywienia zróżnicowany jest ich aparat gębowy.


Owady posiadają ogromną zdolność przystosowywania się do różnorodnych i zmieniających się warunków otaczającego je środowiska. Owady występują we wszystkich biotopach biosfery, z wyjątkiem głębin oceanicznych. Do życia w okolicach chłodnych dostosowały się zapadając w zimową diapauzę- stan fizjologiczny, podczas którego tempo przemiany materii ograniczone jest do minimum. W okolicach bardzo gorących spotykamy się ze zjawiskiem diapauzy letniej.
Szereg owadów przystosowało się do życia w wodzie. Przystosowania te wiążą się głównie z odmiennymi warunkami oddychania i poruszania się w tym środowisku. Przekształceniu uległy odnóża i kształt ciała, tak aby owady mogły lepiej poruszać się w wodzie.
Jeśli rozpatrywać środowisko lądowe, to przemożny wpływ na ich związki z różnymi środowiskami wywierają stosunki pokarmowe.
Zależności o których tu mowa, wywierają tym większy wpływ na występowanie owadów, im bardziej te są wyspecjalizowane pod względem pokarmowym.
Podobnie przedstawia się sprawa z owadami drapieżnymi i pasożytniczymi. Ich związek z ofiarami czy żywicielami wywiera zazwyczaj przemożny wpływ na wybór środowiska życia, a to wymusza zmiany anatomiczne zwierząt.

Pajęczaki

Ciało pajęczaków składa się z głowotułowia i odwłoka (podobnie jak u skorupiaków). Odnóża występują wyłącznie na głowotyłowiu, zawsze w liczbie sześciu par. Pierwszą parą są tzw. szczękoczółki, drugą- nogogłaszczki. Cztery ostatnie pary to odnóża kroczne. Wśród pajęczaków dużą grupę stanowią drapieżniki np. pająk krzyżak. Polując na owady (jak wszystkie pająki) chwyta zdobycz w sieci, które przędzie z wydzieliny specjalnych gruczołów przędnych umieszczonych na końcu odwłoka. Szczękoczółki pająków są dwu członowe, z końcowym członem wykształconym w formie kolca. Znajduje się w nim ujście przewodu gruczołu jadowitego, którego wydzielina paraliżuje zdobycz. Odnóża następnej pary- nogogłaszczki- są 6 członowe. U nasady mają wyrostki pełniące funkcje szczęk. Pozostałe części odnóży tworzą głaszczki, będące u samców aparatem kopulacyjnym. Dalsze 4 pary to odnóża kroczne (zawsze 6 członowe).
Spośród licznych pajęczaków szczególną budową i trybem życia wyróżnia się roztocze. Zwierzęta te cechuje znaczne uproszczenie budowy zewnętrznej- odwłok jest zrośnięty z głowotułowiem co ułatwia im pasożytniczy tryb życia. Podobnie kleszcz i świerzbowiec ludzki atakując swoją ofiarę musi drążyć w skórze chodniki i składać w nich jaja.

Rysunek 5: Budowa pajęczaka -podskocza krasnego

Źródło: Multimedialna Encyklopedia Powszechna 2002

Stawonogi są grupą żyjącą w różnorodnych środowiskach przyrodniczych i stąd mają zróżnicowaną budowę umożliwiającą życie w danych warunkach.
Wszystkie one charakteryzują się obłym kształtem ciała, który to kształt umożliwia szybkie poruszanie się ( mały opór powietrza i wody). Pancerz, którym pokryte są stawonogi stanowi ochronę przed innymi zwierzętami (stawonogi, a szczególnie małe skorupiaki i owady są pokarmem dla przedstawicieli innych gromad zwierząt). Chroni również omawiane stawonogi przed utratą wilgotności (szczególnie te, których środowisko życia jest mieszane- wodno-lądowe np. rak).
Różne funkcje u stawonogów spełniają kończyny w zależności od trybu życia, a ich głównym zadaniem jest zdolność do poruszania się i zdobywania pokarmu (wyjątek stanowią owady).
Tabela 4: Kończyny stawonogów przystosowane do różnych warunków życia.

Źródło: „Biologia”, zbiór podstawowych, str 50

Owady zdobywając pokarm posługują się aparatem gębowym, którego różna budowa związana jest z trybem życia (patrz tabela 3).
Z przedstawionych cech budowy stawonogów wynika, że mają one między sobą wiele podobieństw wynikających z podobnych warunków życia (np. środowisko wodne dla skorupiaków i owadów). W większości przypadków to środowisko życia różnicuje stawonogi pod względem ich budowy zewnętrznej. Zwierzęta tak dostosowują się do swoich warunków bytowania tak, aby w najlepszy sposób zapewnić rozwój swojego gatunku.




Bibliografia
1. Henryk Sandned, „Owady, zwierzęta świata”, PWN, Warszawa 1990.
2. Praca zbiorowa, „Biologia. Zbiór podstawowych wiadomości dla ucznia”, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1985.
3. Claude A. Villee, „Biologia”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1978.
4. Praca zbiorowa, „Biologia”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1991.
5. Zuzanna Stromenger, „Przystosowani pożyją dłużej”, Wydawnictwo Śląsk, 1985.
6. Multimedialna Encyklopedia Powszechna Edycja 2002
7. Multimedialny Pakiet Encyklopedyczno-Edukacyjny „Omnia”, Wydawnictwo DeAgostini, 2001.