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