ArtropodeArthropoda

Atropode fosile și actuale

Clasificare științifică

Regn: Animalia

Subregn: Eumetazoa

Supraîncrengătură: Ecdysozoa

Încrengătură: ArthropodaLatreille, 1829

Subîncrengături și Clase[1]

Subîncrengătura Trilobitomorpha

Trilobita  - fosilă

Subîncrengătura Chelicerata

Arachnida

Merostomata

Pycnogonida

Subîncrengătura Myriapoda

Chilopoda

Diplopoda

Pauropoda

Symphyla

Subîncrengătura Hexapoda

Insecta

Entognatha

Subîncrengătura Crustacea

Branchiopoda

Remipedia

Cephalocarida

Maxillopoda

Ostracoda

Malacostraca

Artropodele (din greacă arthron, "articulație" și podos, "picior") sunt animale nevertebrate, ce au membrele

articulate. Încrengătura includeinsecte, milipede, centipede, arahnide, crustacee etc. Artropodele sunt

organisme cu un exoschelet (schelet extern), corp segmentat și membre (apendice) anexate de cap și torace.

Artropodelor sunt caracterizate cuticulele chitinizate, la crustacee cuticulele sunt mineralizate cu carbonat de

calciu. Cuticula este rigidă și nu se întinde, de aceea procesul de creștere e însoțit de năpârlirea periodică.

Primele membre particpă la apucarea hrănii și fărămițarea. Corpul este alcătuit din segmente, fiecare având

câte o pereche de membre. În prezent artropodele constiuie cel mai variat grup de animale. Peste 80% din

toate speciile descrise revin artropodelor. Spre deosebire de alte nevretebrate, organele de simț ale

atropodelor sunt foarte dezvoltate, au inimă ce pompează sângele, iar cavitatea internă constituie hemocelul.

Artropodele sunt unisexuate, se reproduc doar pe cale sexuată (sunt și excepții, unii se înmulțesc

prin partenogeneză). Toate speciile sunt ovipare, numai scorpionii pot fi clasificați ca vivipari. Se dezvoltă prin

metamorfoză incompletă, completă sau direct.

Ele populează cele mai diverse ecosisteme: terestre, marine, aeriene.

Artropodele au o mare importanță pentru om. Unele fac parte din dieta omului, sunt polenizatoare ale

plantelor angiosperme. Altele ducând un mod de viață parazit, generează boli grave, sau aduc pagube

agriculturii.

Morfologie externă

Artropodele sunt nevertebrate cu corpul segmentat și membre articulate[2]. Membrele la fel ca și corpul sunt

acoperite cu cuticulă, care este alcătuită în principal din α-chitină, un derivat al glucozei [3] . Pe lângă aceste

trăsături, artropodele se caraterizează prin simetrie bilaterală, posedă un creier dorsal de care e conectat lanțul

nervos ventral ce străbate corpul longitudinal[4].

Segmentarea

Toate artropodele în stadiul de embrion sunt segmentate, constituite dintr-o serie de module ce

se repet. Numărul de segmente variază în dependență de clasă și ordin. De exemplu la

unele chilopode numărul lor ajunge până la 181, iar la unii acarieni corpul este nesegmentat[5].

Fiecărui segment corespunde câte o pereche de apendice (membre). La majoritatea

artropodelor actuale segmentele sunt grupate în regiuni, numite și tagme[5]. De asemenea, și

modul de repartizare a tagmelor este divers. La chelicerate corpul este divizat în două

tagme: prosomă(cefalotorace) și opistosomă (abdomen).

Corpul insectelor și crustaceelor cuprinde cap, torace și abdomen [6] . Iar la miriapode corpul este

alcătuit din cap și trunchiul divizat în segmente aproximativ egale, fără vreo delimitare în torace

și abdomen. În segmentarea corpului, artropodele au unele caracteristici, anterior gurii se află

acronul și posterior anusului – telsonul[5]. Acestea nu fac parte din segmentarea descrisă

anterior, ele sunt lipsite de membre. Pe acron sunt plasați ochii.

Membrele (apendice) artropodelor sunt biramate. Ramura superioară externă îndeplinește

rolul branhiilor, iar cea inferioară internă servește drept membre locomotoare. Membrele

artropodelor au structură deosebită și îndeplinesc funcții diferite: tactilă (antene)[6], fărămițarea

hrănii (chelicere), apucarea și reținerea prăzii (pedipalpii)[7], sunt implicate în acuplare

(gonopodele). Numărul membrelor locomotoare variază. Crustaceele au 5 perechi de picioare,

arahnidele – 4 perechi, insectele – 3 perechi. Abdomenul, la cele mai multe dintre clase, este

lipsit de membre.

Cuticula

Cuticula reprezintă exoscheletul acelular secretat de celulele epidermei [5] . Structura cuticulei lor

variază în detalii, dar, în general, este compusă din trei straturi principale: epicuticulă – strat

extern subțire și impermeabil pentru apă și care oferă o anumită protecție; exocuticulă – strat

mediu mai gros, constă din chitină și proteine; endocuticulă – strat intern, la fel constă din

chitină și proteine, dar este mai elastic[8]. Exocuticula și endocuticulă împreună se numesc

procuticulă. Fiecare segment a corpului este învelită cu cuticulă rigidă. Regiunile de articulare a

segmentelor și articolelor membrelor sunt acoperite cu o cuticulă flexibilă[5].

Cuticula crustaceelor acvatice este biomineralizat cu carbonatul de calciu extras din apă[9].

Unele crustacee terestre au capacitatea de a depozita substanțe minerale, deoarece în mediul

terestru carbonatul de calciu dizolvat e greu de găsit. Împregnarea cuticulei cu carbonat de

calciu are loc în exocuticulă și în stratul exterioar a endocuticulei[8]. Datorită biomineralizării

cuticula crustaceelor este mai rezistentă la factorii mecanici externi[10].

Cuticula poate avea perișori aspri, excrescențe ale unor celule speciale din epidermă. Firele

sunt de formă diferită și funcționează ca anexe. De exemplu, ele sunt folosite ca receptori

pentru a detecta curenți de aer sau apă, sau ca senzori tactili, facilitează înotul, filtrează

substanțele nutritive din apă etc[5].

Năpârlirea

Cuticula nu se poate întinde și împiedică creșterea animalului. Artropodele înlocuiesc periodic cu o cuticulă

nouă pe cea veche, proces numit năpârlire. Năpârlirea are loc pe tot parcursul dezvoltării, până când

artropodul ajunge la dimensiunea completă[11].

Debarasarea de vechea cuticulă are loc simultan cu formarea cuticulei noi. În faza inițială a năpârlirii, animalul

încetează să se alimenteze și epiderma elaborează un lichid special pentru năpârlire, un amestec

de enzime care ajută la dizolvarea endocuticulei (stratul intern al cuticulei). În acest fel, cuticula veche se va

putea desprinde de corp. Această etapă începe atunci când epiderma a secretat noua epicuticulă, pentru a

proteja cuticula nouă de enzime. Epicuticula nu poate fi dizolvată de enzime. Sub epicuticulă se realizează

producerea celorlalte straturi noi: exocuticula și endocuticula. Când această etapă este completă, animalul își

umflă corpul inspirând o cantitate mare de apă sau aer. Din cauza presiunii exercitate din interior, apare o

fisură în cuticula veche de-a lungul punctelor slabe ale exocuticulei vechi[11]. Este nevoie de câteva minute

pentru ca artropodul să scape de cuticula veche. După aceasta, cuticula nouă este moale, având nevoie de

ceva timp ca să se întărească. În acest moment, când cuticula încă nu s-a întărit, are loc creșterea în

dimensiuni a corpului. Unele artropode pompează apă sau aer, pentru ca la întărire cuticula să capete un

aspect mai voluminos. Multe artropode consum vechea cuticulă pentru a readuce în organism substanțele

necesare[11].

Deoarece în timpul năpârlirii cuticula nouă este moale, artropodele sunt practic neprotejate și aproape

imobilizate până la întărirea ei. Din numărul total de omoruri a artropodelor de către alți prădători, perioadei de

năpârlire îi revine 80-90%[11].

Anatomie

Organele interne ale artropodelor, la fel, prezintă o anumită metamerie (dispunere segmentară). Cavitatea

internă a corpului este ocupată de hemocel, în care se revarsă hemolimfa[12]. Celomul înconjoară inima și

glandele sexuale.

Sistemul nervos

Modul de trai al artropodelor este strâns legat de dezvoltarea sistemului nervos, de tip scalariform. El este

reprezentat de creier și lanțul nervos ventral. Creierul este concentrat în cefalotorace sau cap, deasupra

esofagului. El este constituit din 3 regiuni: protocerebron – inervează ochii, deutocerebron – inervează

antenele și tritocerebron – inervează chelicerele sau mandibulele. Lanțul nervos ventral se află sub intestin, de-

a lungul abdomenului. În fiecare segment al corpului lanțul nervos formează câte un ganglion. Ganglionii sunt

conectați prin comisuri (fascicule, relativ groase, de nervi) și conective. Ganglionii toracici reprezintă o masă

unică sub- sau cricumesofagiană. Numărul ganglionilor la diverse artropode este diferit[13].

Aparatul circulator

Aparatul circulator al artropodelor este de tip deschis. Inima tubulară este situată în partea dorsală

abdomenului și opistosomei. Contracția inimii se realizează din posterior spre anterior, împingând hemolimfa

spre cap. Inima se sprijină pe cuticulă cu ajutorul unor mușchi mici[12]. De la inimă pleacă una sau două aorte

ce se ramifică spre toate organele și țesuturile. Lichidul intern care circulă prin vase se numește hemolimfă. La

chelicerate și unele crustacee oxigenul e transportat prin pigmenți, iar la insecte și miriapode prin trahei

puternic ramificate. Hemolimfa se întoarce în inimă prin osteole laterale. Osteolele permit hemolimfei să intre în

inimă, dar împiedică revenirea ei în corp. Pigmentul respirator, care transportă oxigenul este hemocianina la

arahnide, centipede și la unele crustacee sau hemoglobina la insecte și unele crustacee. Hemocianina

conține atomi de cupru de care se leagă oxigenul, iar hemoglobina atomi de fier. Spre deosebire de vertebrate,

pigmenții sunt dizolvați în hemolimfă, și nu sunt incluși în componența unor celule speciale cum ar

fi eritrocitele [12] .

Respirația

Organele respiratorii ale artropodelor sunt diverse. Crustaceele și unele chelicerate acvatice respiră

prin branhii, altele prin plămâni (saci pulmonari) și trahei. Miriapodele și hexapodele respirația e realizată de

trahei ramificate prin tot corpul, oxigenând direct țesuturile. Artropodele de dimensiuni foarte mici, în special

cele acvatice, efectuează schimbul de gaze prin tegument, datorită difuziei[14].

Excreția

Artropodele marine realizează excreția prin glande antenale, cele terestre au mai multe moduri de a elimina

metaboliții, produsele metabolismului. Tuburile lui Malpighi sunt unice printre animale. Ele reprezintă tuburi

care plutesc în cavitatea corpului și se deschid la granița dintre intestinul mediu și posterior. Majoritatea

artropodelor terestre și marine au glande coxale, de asemenea niște tuburi. Pe lângă acestea, mai sunt și

nefrocite, celule specializate în colectarea produselor excretoare. La unele, metaboliții se acumulează în

cuticulă și sunt eliminați la năpârlire, împreună cu cuticula veche.

Clasificarea artropodelor

Încrengătură

Subîncrengătură Clasă

Artropoda

Chelicerata

Merostomata

Pycnogonida

Arahnida

Crustacea

Branchiopoda

Cephalocarida

Maxillopoda

Malacostraca

Remipedia

Uniramia

Chilopoda

Diplopoda

Insecta