28.4: سوبر فيلوم إكديسوزوا
- Page ID
- 196727
المهارات اللازمة للتطوير
- وصف التنظيم الهيكلي للديدان الخيطية
- فهم أهمية التهاب الجيوب الأنفية الأنيق في البحث
- قارن الأنظمة الداخلية وتخصصات الزائدة في phylum Arthropoda
- ناقش الأهمية البيئية للمفصليات
- ناقش أسباب نجاح المفصليات ووفرتها
يحتوي superphylum Ecdysozoa على عدد كبير للغاية من الأنواع. هذا لأنه يحتوي على مجموعتين من أكثر مجموعات الحيوانات تنوعًا: phylum Nematoda (الديدان المستديرة) و Phylum Arthropoda (المفصليات). الميزة المميزة الأكثر بروزًا لـ Ecdysozoans هي تغطيتها الخارجية الصلبة التي تسمى البشرة. توفر البشرة هيكلًا خارجيًا قويًا ومرنًا يحمي هذه الحيوانات من فقدان الماء والحيوانات المفترسة والجوانب الأخرى للبيئة الخارجية. تتساقط جميع أعضاء هذه الطبقة الزائدة بشكل دوري أو تتساقط بشرتها أثناء نموها. بعد طرح الريش، تفرز بشرة جديدة تستمر حتى مرحلة النمو التالية. يُطلق على عملية طرح البشرة واستبدالها اسم التحلل، وهي الطريقة التي اشتق بها السوبرفيلوم اسمه.
فيلوم نيماتودا
أما النيماتودا، شأنها شأن معظم أنواع الحيوانات الأخرى، فهي ثلاثية الأرومات وتمتلك طبقة متوسطة من الخلايا الجنينية تقع بين الطبقة الخارجية وطبقة بطانة الرحم. كما أنها متماثلة بشكل ثنائي، مما يعني أن المقطع الطولي سيقسمها إلى الجانبين الأيمن والأيسر المتماثلين. علاوة على ذلك، تمتلك النيماتودا، أو الديدان الأسطوانية، نوعًا زائفًا وتتكون من أشكال تعيش بحرية وطفيلية.
لقد قيل أنه إذا تمت إزالة جميع المواد غير النيماتودية في المحيط الحيوي، فسيظل هناك ظل للعالم السابق في شكل الديدان الخيطية. 1 المفصليات، وهي واحدة من أنجح المجموعات التصنيفية على هذا الكوكب، هي كائنات حية متداخلة تتميز بهيكل خارجي صلب وزوائد متصلة. تنتمي كل من النيماتودا والمفصليات إلى الطبقة الفائقة Ecdysozoa التي يُعتقد أنها عبارة عن كتلة تتكون من جميع الأحفاد التطورية من سلف مشترك واحد. الاسم مشتق من كلمة التحلل، التي تشير إلى تساقط أو طرح الهيكل الخارجي. تحتوي الفيلا في هذه المجموعة على بشرة صلبة تغطي أجسامها، والتي يجب التخلص منها بشكل دوري واستبدالها لزيادة حجمها.
تضم Phylum Nematoda أكثر من 28000 نوع مع ما يقدر بـ 16000 نوع طفيلي بطبيعته. يُشتق اسم Nemota من الكلمة اليونانية «Nemos»، والتي تعني «الخيط» وتشمل الديدان الأسطوانية. توجد النيماتودا في جميع الموائل مع وجود عدد كبير من الأفراد من كل نوع في كل منها. تم استخدام النيماتودا الحية الحرة Caenorhabditis elegans على نطاق واسع كنظام نموذجي في المختبرات في جميع أنحاء العالم.
التشكل
على عكس النيماتودا، تُظهر النيماتودا مورفولوجيا أنبوبية ومقطعًا عرضيًا دائريًا. هذه الحيوانات عبارة عن حيوانات زائفة وتظهر وجود جهاز هضمي كامل بفم وشرج مميزين. هذا على النقيض من السيناريانز، حيث توجد فتحة واحدة فقط (نظام هضمي غير مكتمل).
إن بشرة النيماتودا غنية بالكولاجين وببوليمر بروتين الكربوهيدرات يسمى الكيتين، وتشكل «هيكلًا» خارجيًا خارج البشرة. تبطن البشرة أيضًا العديد من الأعضاء داخليًا، بما في ذلك البلعوم والمستقيم. يمكن أن تكون البشرة إما طبقة واحدة من الخلايا أو سينسيتيوم، وهي خلية متعددة النواة تتكون من اندماج الخلايا غير المحصنة.
الشكل العام لهذه الديدان أسطواني، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{1}\). الرأس متماثل شعاعيًا. توجد فتحة الفم في الطرف الأمامي بثلاث أو ست شفاه بالإضافة إلى أسنان في بعض الأنواع على شكل ملحقات للبشرة. قد تعرض بعض النيماتودا تعديلات خارجية أخرى مثل الحلقات أو واقيات الرأس أو الثآليل. ومع ذلك، لا تعكس الحلقات تجزئة الجسم الداخلية الحقيقية. يؤدي الفم إلى البلعوم العضلي والأمعاء، مما يؤدي إلى فتحة المستقيم والشرج في الطرف الخلفي. تختلف عضلات النيماتودا عن عضلات معظم الحيوانات: فهي تحتوي على طبقة طولية فقط، مما يفسر الحركة الشبيهة بالسوط لحركتها.
نظام الإخراج
في النيماتودا، لا يتم تطوير أنظمة الإخراج المتخصصة بشكل جيد. قد تفقد النفايات النيتروجينية عن طريق الانتشار عبر الجسم بأكمله أو في التجويف الكاذب (تجويف الجسم)، حيث يتم إزالتها بواسطة خلايا متخصصة. يتم تنظيم محتوى الماء والملح في الجسم عن طريق غدد رينيت الموجودة تحت البلعوم في النيماتودا البحرية.
الجهاز العصبي
تمتلك معظم النيماتودا أربعة حبال عصبية طولية تمتد على طول الجسم في المواضع الظهرية والبطنية والجانبية. يتم تطوير الحبل العصبي البطني بشكل أفضل من الحبال الظهرية أو الجانبية. تندمج جميع الحبال العصبية في الطرف الأمامي، حول البلعوم، لتشكيل العقد الرأسية أو «دماغ» الدودة (التي تأخذ شكل حلقة حول البلعوم) وكذلك في الطرف الخلفي لتشكيل عقد الذيل. في C. بشكل أنيق، يمثل الجهاز العصبي ما يقرب من ثلث إجمالي عدد الخلايا في الحيوان.
الاستنساخ
تستخدم النيماتودا مجموعة متنوعة من استراتيجيات التكاثر التي تتراوح من أحادية النوع إلى ثنائية النواة إلى البارثينوجينية، اعتمادًا على الأنواع قيد الدراسة. ج. تعتبر الأناقة من الأنواع أحادية الجنس وتظهر تطور البويضات الموجودة في الرحم وكذلك الحيوانات المنوية الموجودة في الحيوانات المنوية. يحتوي الرحم على فتحة خارجية تعرف باسم الفرج. تقع مسام الأعضاء التناسلية الأنثوية بالقرب من منتصف الجسم، بينما تكون مسام الذكور عند الحافة. الهياكل المتخصصة في ذيل الذكر تبقيه في مكانه بينما يودع الحيوانات المنوية بتوابل زوجية. الإخصاب داخلي، ويبدأ التطور الجنيني بعد فترة وجيزة من الإخصاب. يتم تحرير الجنين من الفرج خلال مرحلة المعدة. تستمر مرحلة التطور الجنيني لمدة 14 ساعة؛ ثم يستمر التطور من خلال أربع مراحل متتالية لليرقات مع التحلل بين كل مرحلة - L1 و L2 و L3 و L4 - مما يؤدي في النهاية إلى نمو دودة شابة أو أنثى بالغة. يمكن أن تؤدي الظروف البيئية المعاكسة مثل الاكتظاظ ونقص الغذاء إلى تكوين مرحلة اليرقات المتوسطة المعروفة باسم يرقة الداور.
الاتصال اليومي: C. elegans: النظام النموذجي لربط الدراسات التنموية بعلم الوراثة
إذا أراد علماء الأحياء البحث في كيفية تطور إدمان النيكوتين في الجسم، وكيفية تنظيم الدهون، أو مراقبة الخصائص الجاذبة أو الطاردة لبعض الروائح، فمن الواضح أنهم سيحتاجون إلى تصميم ثلاث تجارب مختلفة جدًا. ومع ذلك، قد يحتاجون فقط إلى موضوع واحد للدراسة: C. elegans. تم وضع النيماتودا Caenorhabditis elegans في بؤرة البحث البيولوجي السائد من قبل الدكتور سيدني برينر. منذ عام 1963، استخدم الدكتور برينر والعلماء في جميع أنحاء العالم هذا الحيوان كنظام نموذجي لدراسة مختلف الآليات الفسيولوجية والتنموية.
C. elegans هو كائن حي حر موجود في التربة. من السهل زراعة هذا الكائن الحي على صفائح أجار (10000 دودة في الصفيحة)، ويتغذى على الإشريكيا القولونية (مقيم آخر طويل الأمد في المختبرات البيولوجية في جميع أنحاء العالم)، وبالتالي، يمكن زراعته وصيانته بسهولة في المختبر. أكبر أصول هذه النيماتودا هي شفافيتها، والتي تساعد الباحثين على مراقبة ومراقبة التغيرات داخل الحيوان بسهولة. إنه أيضًا كائن حي بسيط يحتوي على أقل من 1000 خلية وجينوم من 20,000 جين. يُظهر التنظيم الكروموسومي للحمض النووي في خمسة أزواج من الأوتوسومات بالإضافة إلى زوج من الكروموسومات الجنسية، مما يجعله مرشحًا مثاليًا لدراسة علم الوراثة. نظرًا لأنه يمكن تصور كل خلية وتحديدها، فإن هذا الكائن الحي مفيد لدراسة الظواهر الخلوية مثل تفاعلات الخلايا، وتحديد مصير الخلية، وانقسام الخلايا، وموت الخلايا المبرمج، والنقل داخل الخلايا.
ومن الأصول الهائلة الأخرى دورة الحياة القصيرة لهذه الدودة (الشكل\(\PageIndex{2}\)). يستغرق الأمر 3 أيام فقط للحصول على «بيضة لشخص بالغ إلى بيضة ابنة»؛ لذلك، يكون تتبع التغيرات الجينية أسهل في هذا الحيوان. يبلغ إجمالي عمر C. elegans من 2 إلى 3 أسابيع؛ وبالتالي، من السهل ملاحظة الظواهر المرتبطة بالعمر. ميزة أخرى تجعل من C. elegans نظامًا نموذجيًا تجريبيًا ممتازًا هي أن موضع وعدد الخلايا الـ 959 الموجودة في الخنثى البالغة لهذا الكائن ثابت. هذه الميزة مهمة للغاية عند دراسة تمايز الخلايا والتواصل الخلوي وموت الخلايا المبرمج. وأخيرًا، فإن C. elegans قابلة أيضًا للتلاعب الجيني باستخدام الطرق الجزيئية، مما يؤدي إلى تقريب فائدتها كنظام نموذجي.
أنشأ علماء الأحياء في جميع أنحاء العالم بنوك معلومات ومجموعات مخصصة للبحث باستخدام C. elegans. وقد أدت النتائج التي توصلوا إليها، على سبيل المثال، إلى فهم أفضل للتواصل الخلوي أثناء التطور، والإشارات العصبية، والبصيرة في تنظيم الدهون (وهو أمر مهم في معالجة القضايا الصحية مثل تطور السمنة ومرض السكري). في السنوات الأخيرة، ساهمت الدراسات في تنوير المجتمع الطبي بفهم أفضل لمرض الكلى متعدد الكيسات. قاد هذا الكائن البسيط علماء الأحياء إلى نتائج معقدة وهامة، مما أدى إلى تنمية مجال العلوم بطرق تمس العالم اليومي.
يعتبر عدد من النيماتودا الطفيلية الشائعة أمثلة رئيسية على التطفل. تُظهر هذه الحيوانات دورات حياة معقدة تشمل العديد من المضيفين، ويمكن أن يكون لها تأثيرات طبية وبيطرية كبيرة. قد يصاب البشر بعدوى Dracunculus medinensis، المعروفة باسم ديدان غينيا، عندما يشربون المياه غير المفلترة التي تحتوي على الكوبيبود (الشكل\(\PageIndex{3}\)). تصيب الديدان الخطافية، مثل Ancyclostoma و Necator، الأمعاء وتتغذى على دم الثدييات، وخاصة في الكلاب والقطط والبشر. ديدان التريشينا (تريشينيلا) هي الكائن المسبب لمرض دودة الخنزير في البشر، وغالبًا ما ينتج عن استهلاك لحم الخنزير غير المطهو جيدًا؛ يمكن أن تصيب التريشينيلا الحيوانات المضيفة الأخرى من الثدييات أيضًا. أسكاريس، وهي دودة معوية كبيرة، تسرق التغذية من مضيفها البشري وقد تسبب انسدادًا جسديًا للأمعاء. عادة ما يتم نقل الديدان الفيلارية، مثل Dirofilaria و Wucherereria، بواسطة البعوض، الذي ينقل العوامل المعدية بين الثدييات من خلال نشاطها الماص للدم. ديروفيلاريا إميتيس، وهو طفيل معدي للدم، هو أحد أنواع الدودة القلبية للكلاب الشهيرة. تصيب الفوشيريريا بانكروفتي العقد الليمفاوية للإنسان، مما يؤدي إلى حالة غير مميتة ولكن مشوهة تسمى داء الفيل، حيث تتضخم أجزاء من الجسم بنسب هائلة بسبب عرقلة التصريف اللمفاوي والتهاب الأنسجة اللمفاوية.
فيلوم أرثروبودا
يعني اسم «arthropoda» «الأرجل المفصلية» (في اليونانية، تعني كلمة «مفصلية» و «podos» تعني «الساق»)؛ وهي تصف بشكل مناسب العدد الهائل من اللافقاريات المدرجة في هذه الشعبة. تهيمن Arthropoda على مملكة الحيوانات مع ما يقدر بنحو 85 بالمائة من الأنواع المعروفة المدرجة في هذا الفيلوم والعديد من المفصليات غير الموثقة حتى الآن. الخصائص الرئيسية لجميع الحيوانات في هذه الشعبة هي التقسيم الوظيفي للجسم ووجود الزوائد المفصلية. تُظهر المفصليات أيضًا وجود هيكل خارجي مصنوع أساسًا من الكيتين، وهو عديد السكاريد المقاوم للماء والصلب. Phylum Arthropoda هي أكبر شريحة في عالم الحيوان، وتشكل الحشرات أكبر فئة داخل هذه الشعبة. المفصليات هي كائنات اليوكوليمات والكائنات الأولية.
تشمل Phylum Arthropoda الحيوانات التي نجحت في استعمار الموائل الأرضية والمائية والجوية. يتم تصنيف هذه الشعبة أيضًا إلى خمسة أنواع فرعية: تريلوبيتومورفا (ثلاثية الفصوص، كلها منقرضة)، هيكسابودا (حشرات وأقارب)، ميريابودا (المليبيدات والمريبيدات والأقارب) والقشريات (سرطان البحر وجراد البحر وجراد البحر والأيزبود والبرنكل وبعض العوالق الحيوانية)، وشيليسيراتا (سرطان حدوة الحصان والعناكب، العقارب والأب (الأرجل الطويلة). ثلاثية الفصوص هي مجموعة منقرضة من المفصليات الموجودة بشكل رئيسي في عصر ما قبل الكمبري والتي ربما تكون الأكثر ارتباطًا بـ Chelicerata. يتم تحديدها بناءً على السجلات الأحفورية (الشكل\(\PageIndex{4}\)).
التشكل
الميزة الفريدة للحيوانات في فيلوم المفصليات هي وجود جسم مجزأ واندماج مجموعات من الأجزاء التي تؤدي إلى ظهور مناطق وظيفية في الجسم تسمى tagma. قد تكون الوصمة في شكل الرأس والصدر والبطن، أو رأب الرأس والبطن، أو الرأس والجذع. يوجد تجويف مركزي يسمى الهيموكويل (أو تجويف الدم)، ويتم تنظيم نظام الدورة الدموية المفتوح بواسطة قلب أنبوبي أو ذو غرفة واحدة. تختلف أنظمة الجهاز التنفسي اعتمادًا على مجموعة المفصليات: تستخدم الحشرات والقرود سلسلة من الأنابيب (القصبة الهوائية) التي تتفرع عبر الجسم، وتفتح إلى الخارج من خلال فتحات تسمى الفتحات، وتقوم بتبادل الغازات مباشرة بين الخلايا والهواء في القصبة الهوائية، بينما تستخدم القشريات المائية تستخدم الخياشيم والكليسيرات الأرضية رئة الكتب، بينما تستخدم الكيليرات المائية خياشيم الكتب (الشكل\(\PageIndex{5}\)). يحتوي كتاب رئتي العناكب (العقارب والعناكب والقراد والعث) على كومة عمودية من أنسجة جدار الهيموكويل تشبه إلى حد ما صفحات الكتاب. بين كل «صفحة» من الأنسجة يوجد فضاء جوي. هذا يسمح لكلا جانبي الأنسجة بالتلامس مع الهواء في جميع الأوقات، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة تبادل الغازات. خياشيم القشريات عبارة عن هياكل خيطية تتبادل الغازات مع المياه المحيطة. تختلف مجموعات المفصليات أيضًا في الأعضاء المستخدمة للإفراز، حيث تمتلك القشريات غدد خضراء وحشرات تستخدم الأنابيب المالبيجية، التي تعمل جنبًا إلى جنب مع الأمعاء الخلفية لإعادة امتصاص الماء أثناء تخليص الجسم من النفايات النيتروجينية. البشرة هي غطاء المفصليات. وتتكون من طبقتين: الطبقة الظهرية، وهي طبقة خارجية رقيقة شمعية مقاومة للماء لا تحتوي على مادة الكيتين، والطبقة التي تحتها، وهي العصارة الكيتينية. الكيتين عبارة عن سكاريد قوي ومرن. من أجل النمو، يجب على المفصليات التخلص من الهيكل الخارجي خلال عملية تسمى التحلل («التجريد»)؛ هذه طريقة مرهقة للنمو، وخلال هذا الوقت، يكون الحيوان عرضة للافتراس. يتم وصف التشكل المميز للحيوانات التمثيلية من كل طبقة فرعية أدناه.
هيكسابودا فرعية
يشير اسم Hexapoda إلى وجود ستة أرجل (ثلاثة أزواج) في هذه الحيوانات على النحو المختلف عن عدد الأزواج الموجودة في المفصليات الأخرى. تتميز هيكسابودات بوجود الرأس والصدر والبطن، مما يشكل ثلاثة آثار. يحمل الصدر الأجنحة بالإضافة إلى ستة أرجل في ثلاثة أزواج. العديد من الحشرات الشائعة التي نواجهها يوميًا - بما في ذلك النمل والصراصير والفراشات والذباب - هي أمثلة على Hexapoda.
من بين الأجسام السداسية، تعد الحشرات (الشكل\(\PageIndex{6}\)) أكبر فئة من حيث تنوع الأنواع وكذلك الكتلة الحيوية في الموائل الأرضية. عادةً ما يحمل الرأس زوجًا واحدًا من الهوائيات الحسية، والفك السفلي كأجزاء من الفم، وزوجًا من العيون المركبة، وبعض الأوسيلي (العيون البسيطة) جنبًا إلى جنب مع العديد من الشعيرات الحسية. يحمل الصدر ثلاثة أزواج من الأرجل (زوج واحد لكل قطعة) وزوجين من الأجنحة، مع زوج واحد في كل من القسمين الصدري الثاني والثالث. عادة ما يتكون البطن من أحد عشر جزءًا ويحمل فتحات تناسلية. تشمل Hexapoda الحشرات المجنحة (مثل ذباب الفاكهة) وغير المجنحة (مثل البراغيث).
التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)
أي العبارات التالية عن الحشرات خاطئة؟
- تحتوي الحشرات على أوعية دموية ظهرية وبطنية.
- تحتوي الحشرات على فتحات وفتحات تسمح بدخول الهواء.
- القصبة الهوائية هي جزء من الجهاز الهضمي.
- تمتلك الحشرات جهازًا هضميًا متطورًا مع الفم والمحاصيل والأمعاء.
- إجابة
-
ج
سوبفيلوم ميريابودا
يشمل Subphylum Myriapoda المفصليات ذات الأرجل المتعددة. على الرغم من أن الاسم مبالغ فيه في الإيحاء بوجود عدد لا يحصى من الأرجل في هذه اللافقاريات، فقد يختلف عدد الأرجل من 10 إلى 750. يشمل هذا النوع الفرعي 13000 نوع؛ والأمثلة الأكثر شيوعًا هي الدودة والمليبيدات. جميع حيوانات الميريابودات حيوانات أرضية وتفضل بيئة رطبة.
توجد الميريابودات عادةً في التربة الرطبة والمواد البيولوجية المتحللة وفضلات الأوراق. تنقسم Subphylum Myriapoda إلى أربع فئات: تشيلوبودا، سيمفيلا، ديبلوبودا، وباوروبودا. يتم تصنيف الحشرات مثل Scutigera coleoprata (الشكل 28.4.7) على أنها تشيلوبودز. تحمل هذه الحيوانات زوجًا واحدًا من الأرجل لكل قطعة، والفك السفلي كأجزاء من الفم، ويتم تسطيحها إلى حد ما من الناحية الظهرية. يتم تعديل الأرجل في الجزء الأول لتكوين حبيبات (مخالب سامة) تنقل السم إلى الفريسة مثل العناكب والصراصير، حيث أن هذه الحيوانات كلها مفترسة. تحمل الميليبيدات زوجين من الأرجل لكل جزء ثنائي، وهي ميزة تنتج عن الاندماج الجنيني لأزواج متجاورة من أجزاء الجسم، وعادة ما تكون مستديرة في المقطع العرضي، وهي من الحيوانات العاشبة أو الضارة. تحتوي الديدان الألفية بشكل واضح على أعداد أكبر من الأرجل مقارنة بالحشرات، على الرغم من أنها لا تحمل ألف ساق (الشكل\(\PageIndex{7}\)).
Subphylum Crustacea
Crustaceans are the most dominant aquatic arthropods, since the total number of marine crustacean species stands at 67,000, but there are also freshwater and terrestrial crustacean species. Krill, shrimp, lobsters, crabs, and crayfish are examples of crustaceans (Figure \(\PageIndex{8}\)). Terrestrial species like the wood lice (Armadillidium spp.) (also called pill bugs, rolly pollies, potato bugs, or isopods) are also crustaceans, although the number of non-aquatic species in this subphylum is relatively low.
Crustaceans possess two pairs of antennae, mandibles as mouthparts, and biramous (“two branched”) appendages, which means that their legs are formed in two parts, as distinct from the uniramous (“one branched”) myriapods and hexapods (Figure \(\PageIndex{9}\)).
Unlike that of the Hexapoda, the head and thorax of most crustaceans is fused to form a cephalothorax (Figure \(\PageIndex{10}\)), which is covered by a plate called the carapace, thus producing a body structure of two tagma. Crustaceans have a chitinous exoskeleton that is shed by molting whenever the animal increases in size. The exoskeletons of many species are also infused with calcium carbonate, which makes them even stronger than in other arthropods. Crustaceans have an open circulatory system where blood is pumped into the hemocoel by the dorsally located heart. Hemocyanin and hemoglobin are the respiratory pigments present in these animals.
Most crustaceans are dioecious, which means that the sexes are separate. Some species like barnacles may be hermaphrodites. Serial hermaphroditism, where the gonad can switch from producing sperm to ova, may also be seen in some species. Fertilized eggs may be held within the female of the species or may be released in the water. Terrestrial crustaceans seek out damp spaces in their habitats to lay eggs.
Larval stages—nauplius and zoea—are seen in the early development of crustaceans. A cypris larva is also seen in the early development of barnacles (Figure \(\PageIndex{11}\)).
Crustaceans possess a tripartite brain and two compound eyes. Most crustaceans are carnivorous, but herbivorous and detritivorous species are also known. Crustaceans may also be cannibalistic when extremely high populations of these organisms are present.
Subphylum Chelicerata
This subphylum includes animals such as spiders, scorpions, horseshoe crabs, and sea spiders. This subphylum is predominantly terrestrial, although some marine species also exist. An estimated 77,000 species are included in subphylum Chelicerata. Chelicerates are found in almost all habitats.
The body of chelicerates may be divided into two parts: prosoma and opisthosoma, which are basically the equivalents of cephalothorax (usually smaller) and abdomen (usually larger). A “head” tagmum is not usually discernible. The phylum derives its name from the first pair of appendages: the chelicerae (Figure \(\PageIndex{12}\)), which are specialized, claw-like or fang-like mouthparts. These animals do not possess antennae. The second pair of appendages is known as pedipalps. In some species, like sea spiders, an additional pair of appendages, called ovigers, is present between the chelicerae and pedipalps.
Chelicerae are mostly used for feeding, but in spiders, these are often modified into fangs that inject venom into their prey before feeding (Figure \(\PageIndex{13}\)). Members of this subphylum have an open circulatory system with a heart that pumps blood into the hemocoel. Aquatic species have gills, whereas terrestrial species have either trachea or book lungs for gaseous exchange.
Most chelicerates ingest food using a preoral cavity formed by the chelicerae and pedipalps. Some chelicerates may secrete digestive enzymes to pre-digest food before ingesting it. Parasitic chelicerates like ticks and mites have evolved blood-sucking apparatuses.
The nervous system in chelicerates consists of a brain and two ventral nerve cords. These animals use external fertilization as well as internal fertilization strategies for reproduction, depending upon the species and its habitat. Parental care for the young ranges from absolutely none to relatively prolonged care.
Summary
Nematodes are pseudocoelomate animals akin to flatworms, yet display more advanced neuronal development, a complete digestive system, and a body cavity. This phylum includes free-living as well as parasitic organisms like Caenorhabditis elegans and Ascaris spp., respectively. They include dioeceous as well as hermaphroditic species. Nematodes also possess an excretory system that is not quite well developed. Embryonic development is external and proceeds via three larval stages. A peculiar feature of nematodes is the secretion of a collagenous/chitinous cuticle outside the body.
Arthropods represent the most successful phylum of animal on Earth, in terms of the number of species as well as the number of individuals. These animals are characterized by a segmented body as well as the presence of jointed appendages. In the basic body plan, a pair of appendages is present per body segment. Within the phylum, traditional classification is based on mouthparts, number of appendages, and modifications of appendages present. Arthropods bear a chitinous exoskeleton. Gills, trachea, and book lungs facilitate respiration. Sexual dimorphism is seen in this phylum, and embryonic development includes multiple larval stages.
Footnotes
- 1 Stoll, N. R., “This wormy world. 1947,” Journal of Parasitology 85(3) (1999): 392-396.
Glossary
- Arthropoda
- phylum of animals with jointed appendages
- biramous
- referring to two branches per appendage
- cephalothorax
- fused head and thorax in some species
- chelicera
- modified first pair of appendages in subphylum Chelicerata
- cuticle (animal)
- the tough, external layer possessed by members of the invertebrate class Ecdysozoa that is periodically molted and replaced
- cypris
- larval stage in the early development of crustaceans
- hemocoel
- internal body cavity seen in arthropods
- hermaphrodite
- referring to an animal where both male and female gonads are present in the same individual
- nauplius
- larval stage in the early development of crustaceans
- Nematoda
- phylum of worm-like animals that are triploblastic, pseudocoelomates that can be free-living or parasitic
- oviger
- additional pair of appendages present on some arthropods between the chelicerae and pedipalps
- pedipalp
- second pair of appendages in Chelicerata
- uniramous
- referring to one branch per appendage
- zoea
- larval stage in the early development of crustaceans