Artropode

Artropodele (din greacă arthron, "articulaţie" şi podos, "picior") sunt animale nevertebrate, ce au membrele articulate. Încrengătura include insecte, milipede, centipede, arahnide, crustacee etc. Artropodele sunt organisme cu un exoschelet (schelet extern), corp segmentat şi membre (apendice) an exate de cap şi torace. Artropodelor sunt caracterizate cuticulele chitinizate, la crustacee cuticulele sunt mineralizate cu carbonat de calciu. Cuticula este rigidă şi nu se întinde, de aceea procesul de creştere e însoţit de năpârlirea periodică. Primele membre particpă la apucarea hrănii şi fărămiţarea. 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 simţ 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 şi excepţii, unii se înmulţesc prin partenogeneză). Toate specii sunt ovipare, numai scorpionii pot fi clasificaţi ca vivipari. Se dezvoltă prin metamorfoză incompletă, completă sau direct. Ele populează cele mai diverse ecosisteme: terestre, marine, aeriene. Artropodele au o mare importanţă pentru om. Unele fac parte din dieta omului, sunt polinizatori a plantelor angiosperme. Alte ducând un mod de viaţă parazit, generează boli grave, aduc pagube agriculturii. Artropodele sunt nevertebrate cu corpul segmentat şi membre articulate[2]. Membrele la fel ca şi 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 lanţul nervos ventral ce străbate corpul longitudinal[4]. Toate artropodele în stadiul de embrion sunt segmentate, constituite dintr-o serie de module ce se repet. Numărul de segmente variază în dependenţă de clasă şi 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 şi tagme[5]. De asemenea, şi modul de repartizare a tagmelor este divers. La chelicerate corpul este divizat în două tagme: prosomă (cefalotorace) şi opistosomă (abdomen). Corpul insectelor şi crustaceelor cuprinde cap, torace şi abdomen[6]. Iar la miriapode corpul este alcătuit din cap şi trunchiul divizat în segmente aproximativ egale, fără vreo delimitare în torace şi abdomen. În segmentarea corpului, artropodele au unele caracteristici, anterior gurii se află acronul şi posterior anusului – telsonul[5]. Acestea nu fac parte din segmentarea descrisă anterior, ele sunt lipsite de membre. Pe acron sunt plasaţi ochii. Membrele (apendice) artropodelor sunt biramate. Ramura superioară externă îndeplineşte rolul branhiilor, iar cea inferioară internă serveşte drept membre locomotoare. Membrele artropodelor au structură deosebită şi îndeplinesc funcţii diferite: tactilă (antene)[6], fărămiţarea hrănii (chelicere), apucarea şi reţinerea 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 clase, este lipsit de membre. 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 subţire şi impermiabil pentru apă şi le oferă o anumită protecţie; exocuticulă – strat mediu mai gors, constă din chitină şi proteine şi endocuticulă – stratu intern, la fel, constă din chitină şi proteine, dar este mai elastic[8]. Exocuticula şi endocuticulă împreună se numesc procuticulă. Fiecare segment a corpului este învelită cu cuticulă rigidă. Regiunile de articulare a segmentelor şi 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 substanţele minerale, deoarece în mediul terestru carbonat de calciu dizolvat e greu de găsit. Împregnarea cuticulei cu carbonat de calciu are loc în exocuticulă şi în stratul exterioar a endocuticulei[8]. Datorită biomineralizării cuticula crustaceelor este mai rezistenă la factorii mecanici externi[10]. Cuticula poate avea perşori aspri, excrescenţe ale unor celule speciale din epidermă. Firele de formă diferită şi funcţionează ca anexe. De exemplu, ele sunt folosite ca receptori pentru a detecta curenţi de aer sau apă, sau ca senzori tactili, facilitează înotul, filtrează substanţele nutritive din apă etc[5]. Cuticula nu se poate întinde şi împiedică creşterea animalului. Artropodele înlocuiesc periodic cuticula nouă cu cea veche, proces numit năpârlire. Năpârlirea are loc pe tot parcursul dezvoltării, până când artropodul nu ajunge la dimensiunea completă[11]. Debarasarea de vechea cuticulă are loc simulta cu formarea cuticulei noi. În faza iniţială a năpârlirii, animalul încetează să se alimenteze şi epiderma elaborează un lichid special pentru năpârlire, un amestec de enzime care ajută la dizolvarea endocuticulei (stratul intern al cuticulei). În aşa fel, cuticula veche se 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 şi endocuticula. Când această etapă este completă, animalul îşi 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 punctele 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 creşterea 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 reîntoarce substanţele necesare[11]. Deoarece în timpul năpârlirii cuticula este moale, artropodele sunt neprotejate şi aproape imobilizate până la întărirea cuticulei noi. Din numărul total de omoruri a artropodelor de către prădători, perioadei de năpârlire îi revine 80-90%[11].