節肢動物

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節肢動物門
化石時期:540–0 Ma 寒武紀 - 現代
已滅絕與現代的節肢動物
科學分類 編輯
界: 動物界 Animalia
亞界: 真後生動物亞界 Eumetazoa
演化支 副同源異形基因動物 ParaHoxozoa
演化支 浮浪幼蟲樣動物 Planulozoa
演化支 兩側對稱動物 Bilateria
演化支 腎管動物 Nephrozoa
演化支 原口動物 Protostomia
總門: 蛻皮動物總門 Ecdysozoa
演化支 泛節肢動物 Panarthropoda
演化支 序足動物 Tactopoda
門: 節肢動物門 Arthropoda
Latreille, 1829
亞門/綱

節肢動物動物的一大類群,由六足亞門昆蟲等)、甲殼亞門螃蟹等)、螯肢亞門蜘蛛蠍子等)、多足亞門蜈蚣馬陸等)等外骨骼動物組成被稱為節肢動物門學名Arthropoda)的分類單位。為動物界中所屬物種最多的一門,[1]已被人類命名的昆蟲類就有超過75萬種[2][3][4]。除昆蟲外,常見的蜘蛛蜈蚣及已滅絕的三葉蟲都屬於節肢動物。

節肢動物的特點為其分節的肢體,以及主要成份為α-甲殼素角質層。甲殼生物的角質層中也包括了碳酸鈣,是生物礦化的產物。

特徵

節肢動物基本上都是有性繁殖卵生的。也有孤雌生殖的現象。

其身體表面有幾丁質組成的外骨骼;隨着身體的長大,需要經歷蛻皮的階段,將舊的外骨骼脫掉。

身體兩側對稱,身體分節,像環節類動物,但部分體節融合成特別部位,如頭部及胸部。有些節肢動物,例如蜘蛛,頭部胸部進一步融合成頭胸部。每個特化部位的機能亦作相應的變化。

身體,取體節的反覆構造,被外骨骼包圍而形成身體表面的體節單位。體節之間關節可動。根據種類的不同,也有如果體節裏面特定的東西組合能相合一下繼續的外骨骼被覆蓋等,外表上某在構成機能上的單位。譬如,有分成頭部,胸部,腹部3部分,或頭胸部,腹部的2部分的身體稱呼,這個作為每節肢動物的各分類群的特徵採用。

身體附肢,例如足部、觸角口器等都分節。 附肢的功能亦高度特化,負責感覺、行走、游泳進食、以至生殖等。

從各體節,有腳出。腳同樣用外骨骼覆蓋,腳上也有關節。

一部分的分類群,成為由蛋孵化的幼體性成熟的成體的過程,有進行顯着地形態變化的生物變態。甲殼類和昆蟲類等。

神經系統

節肢動物體內有腹神經索,且在每個體節中連着一對神經節,使感覺神經運動神經從神經節連接到身體其他部分。

部位於頭部,在食道上方。

演化

從寒武紀大爆發開始,節肢動物便是地球上最成功的動物之一,佔據了當今生物界大約75%的物種多樣性。

分類

S. M. Manton's (1973) polyphyletic Arthropod hypothesis with Uniramia as one of three Phyla.[5]

節肢動物的近期分類系統: [6]

和人類的關係

曼谷食物攤上出售的昆蟲和蠍子
參見:食用昆蟲

螃蟹海螯蝦淡水龍蝦甲殼亞門生物長久以來就已是人類料理的一部份,目前也有不少已經商業飼養再販售[7]。昆蟲的營養價值至少和肉類相當,在歐洲、印度以外的許多國家(伊斯蘭文化例外)會生食或是熟食昆蟲[8][9]。烹調過的捕鳥蛛(會去掉其防禦用的高度刺激性觸毛)是柬埔寨的一項美味[10][11][12],也是委內瑞拉南部Piaroa印第安人的食物。人類也會無意間食用了其他食物中的昆蟲[13],因此食品安全法規會訂定不同食物中允許被昆蟲污染的程度。為了供人類食用而刻意飼養節肢動物或是其他小動物(稱為minilivestock),已開始出現在畜牧業中,而且是對生態友善的概念[14]商業蝴蝶繁殖提供鱗翅目給蝴蝶溫室、學校及研究機構,作為教育展覽或是研究用。

不過節肢動物對人類食物最大的貢獻是幫助植物傳粉:2008的研究調查了100項聯合國糧食及農業組織認定作為食物的植物,估計傳粉的經濟價值為1530億歐元,約是2005年農業食物生產產值的9.5%[15]。除了授粉外,蜂族會製作蜂蜜,這也是快速興起的產業及國際貿易項目[16]

紅色的胭脂蟲生長在中美洲,對阿茲特克瑪雅文明有重要的經濟價值[17],當中美洲在被西班牙殖民的時候,胭脂蟲是墨西哥第二大的出口[18],目前又開始受到重視[19]。馬蹄蟹的血液內含有凝血劑鱟血液細胞溶解產物,現在用來檢查抗生素以及洗腎機器中是否有危險的細菌,也用來檢測脊髓性腦膜炎以及一些癌症[20]法醫昆蟲學利用節肢動物的相關證據判斷死者的死亡時間,死亡地點,有時甚至也包括死因[21]。近年來昆蟲也用來作為藥品或是其他醫療用物質的潛在來源[22]

節肢動物結構相對簡單,而且可以在陸地上及水中活動,因此有些機械人設計開始考慮模仿節肢動物的結構。分節提供的冗餘性可以讓節肢動物及仿生學機械人在部份肢體受損或是移除時仍會正常移動[23][24]

參見

註釋

參考文獻

  1. 中国大百科智慧藏:节肢动物门. 
  2. 昆虫具有惊人的种类及数量. 昆蟲百科. 台灣大學昆蟲學系暨研究所. [2013-05-02]. 
  3. Chapman, A. D. Numbers of living species in Australia and the World. Canberra: Australian Biological Resources Study. 2006: 60pp [2013-05-02]. ISBN 978-0-642-56850-2. 
  4. Wilson, E.O. Threats to Global Diversity. [2013-05-02]. 
  5. Manton, S. M. 1973. Arthropod phylogeny-a modern synthesis. J. Zool. 171:111-130.
  6. Jerome C. Regier; Jeffrey W. Shultz; Andreas Zwick; April Hussey; Bernard Ball; Regina Wetzer; Joel W. Martin; Clifford W. Cunningham. Arthropod relationships revealed by phylogenomic analysis of nuclear protein-coding sequences. Nature. 2010, 463 (7284): 1079–1083. Bibcode:2010Natur.463.1079R. PMID 20147900. doi:10.1038/nature08742. 
  7. Wickins, J. F. & Lee, D. O'C., Crustacean Farming: Ranching and Culture 2nd, Blackwell, 2002 [2017-01-25], ISBN 978-0-632-05464-0 
  8. Bailey, S., Bugfood II: Insects as Food!?!, University of Kentucky Department of Entomology, [2008-10-03] 
  9. Unger, L., Bugfood III: Insect Snacks from Around the World, University of Kentucky Department of Entomology, [2008-10-03] 
  10. Rigby, R., Tuck into a Tarantula, Sunday Telegraph, 2002-09-21 [2009-08-24] 
  11. Spiderwomen serve up Cambodia's creepy caviar, ABC News Online, 2002-09-02 [2009-08-24] 
  12. Ray, N., Lonely Planet Cambodia, Lonely Planet Publications: 308, 2002, ISBN 1-74059-111-9 
  13. R. L. Taylor, Butterflies in My Stomach (or: Insects in Human Nutrition), Woodbridge Press Publishing Company, Santa Barbara, California, 1975 
  14. Paol etti, M. G., Ecological implications of minilivestock: potential of insects, rodents, frogs, and snails, Science Publishers: 648, 2005, ISBN 978-1-57808-339-8 
  15. Gallai, N.; Salles, J.-M.; Settele, J. & Vaissière, B. E., Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline, Ecological Economics, August 2008, 68 (3): 810–821, doi:10.1016/j.ecolecon.2008.06.014  Free summary at Gallai, N.; Salles, J.; Settele, J.; Vaissiere, B., Economic value of insect pollination worldwide estimated at 153 billion euros, Ecological Economics, 2009, 68 (3): 810–821 [2008-10-03], doi:10.1016/j.ecolecon.2008.06.014 
  16. Apiservices — International honey market — World honey production, imports & exports, [2008-10-03] 
  17. Threads In Tyme, LTD, Time line of fabrics, [2005-07-14] 
  18. Jeff Behan, The bug that changed history, [2006-06-26] 
  19. Canary Islands cochineal producers homepage, [2005-07-14] 
  20. Heard, W., Coast (PDF), University of South Florida, [2008-08-25] 
  21. Hall, R. D.; Castner, J. L., Introduction, Byrd, J. H.; Castner, J. L. (編), Forensic Entomology: the Utility of Arthropods in Legal Investigations, CRC Press: 3–4, 2000, ISBN 978-0-8493-8120-1 
  22. Dossey, Aaron, Insects and their chemical weaponry: New potential for drug discovery, Natural Product Reports (Royal Society of Chemistry), December 2010, 27: 1737–1757 [2017-01-25], PMID 20957283, doi:10.1039/C005319H 
  23. Spagna, J. C.; Goldman D. I.; Lin P.-C.; Koditschek D. E.; R. J. Full, Distributed mechanical feedback in arthropods and robots simplifies control of rapid running on challenging terrain (PDF), Bioinspiration & Biomimetics, March 2007, 2 (1): 9–18, PMID 17671322, doi:10.1088/1748-3182/2/1/002 
  24. Kazuo Tsuchiya; Shinya Aoi & Katsuyoshi Tsujita, A Turning Strategy of a Multi-legged Locomotion Robot, Adaptive Motion of Animals and Machines: 227–236, 2006, doi:10.1007/4-431-31381-8_20 

外部連結