节肢动物门（上）（易懂版）
节肢动物的族群比上一章软体动物门与上上章环节动物门还要多得多，毕竟，世界上种类最多的动物大概就是昆虫了（属节肢动物门），更别提大家常见的虾、蟹等其他成员。即使我们从科普的角度简单进行介绍，恐怕也要分个N (N∈[2,+∞))期……因此之前忙的时候（指屑联赛）一直不敢写这篇qwq。
前言：由于节肢动物门的重头戏就是昆虫，因此不可避免地要放一些昆虫的图片，对此有恐惧的人可以酌情观看（当然，author自己也比较害怕，不过他会尽量克服恐惧地放一些比较能接受的图的）。
（本篇主要介绍节肢动物的主要特征）
节肢动物是动物界中所属物种最多的一门，光是昆虫（已经发现的）就超过了75万种。在已知的100+万种动物中，节肢动物占据了80%以上（见下图）。它们生活环境极其广泛。其命名来源是它们分节的肢体，以及构成体表外骨骼的角质层。
以下是节肢动物的形态特点：
1. 具有异律分节 (heteronomous segmentation)
在以蚯蚓为代表的环节动物门中，它们的体节是结构重复的同律分节，所以在某些情况下，蚯蚓可以在被切开后变成两条蚯蚓（当初文章中未提及此细节，这里进行补充）。而在节肢动物中，身体不同部位的体节发生了功能和外形的分化。这种分节方式称为异律分节。通过异律分节，不同功能的体节被区分开来，其中功能相似的体节被组合到一起，形成体部或体区。一般而言，节肢动物能分成头、胸、腹三部分（见下图）。需注意的是，节肢动物胚胎时期最前端一节（即顶节）和最末一节（即尾节）都不算真正的体节。
除了身体异律分节之外，节肢动物的附肢，例如足、触角、口器等也都分节，并各自承担不同的功能（感觉、行走、游泳、进食、生殖等）（见下下图）。
和环节动物的疣足不同（疣足小，运动力不强，只是体壁的突起），节肢动物的附肢内有发达的肌肉，其灵活性和运动力都远远超过疣足。
2. 具有发达坚硬的外骨骼 (exoskeleton)
当你吃小龙虾或螃蟹时，是不是总会因缺少剥开那些坚硬外壳所需的技巧而被它们扰乱心智？事实上，这种“可恶”结构正是节肢动物一大特征——外骨骼（即体壁）。坚硬的外骨骼有如真正的骨骼，保护着节肢动物的全身。和主要由碳酸钙组成的真骨骼不同，它的主要成分是几丁质。一般地，每个体节都由四块外骨骼包围，即背板、腹板和左右侧板（见下图）。当然，在不同的物种中，这些外骨骼也有可能退化或者改变。
外骨骼在形成后，就不会再生长。因此如果不做替换，外骨骼就会限制动物的生长发育。这个时候就要蜕皮去掉旧的外骨骼，长出新的外骨骼。一般蜕皮时上皮细胞分沁新的表皮层，同时分泌的几丁质酶和蛋白酶分解吸收旧的表皮。蜕皮之后还需要等待一段时间让新的外骨骼变硬。不同的动物蜕皮的方法等也各不相同。
3. 具有横纹肌 (striated muscle)
扁形动物、线形动物和环节动物的肌肉多为斜纹肌，而节肢动物的肌肉均为横纹肌。一般而言，横纹肌的肌原纤维更多，伸缩力更强，并且肌纤维集会形成肌肉束。蚱蜢、蝈蝈、蛐蛐、蝗虫等昆虫强有力的后腿，不仅跳得高、飞得远（部分），踹人也疼qwq……
4. 具有血腔 (hemocoel) 和开管式循环系统 (open vascular system)
节肢动物的体腔称为血腔，（即混合体腔）。由于没有发达的真体腔，节肢动物的混合体腔中血液和体腔液是混合在一起的（称为血淋巴）。节肢动物的循环系统属于开管式，其心脏位于消化道背面（与环节动物背血管同源）。
水生和陆生的节肢动物的呼吸器官是完全不同的类型。水生种类一般用鳃或书鳃呼吸，陆生种类的呼吸器官是书肺或气管（见下图）。
5. 具有较完善的消化和循环系统
节肢动物的消化系统分为前肠、中肠和后肠，绝大多数陆生节肢动物还有直肠垫以从将要排出的食物残渣中重吸收水分。节肢动物的排泄器官有2种类型，即腺体和马氏管。腺体包括基节腺、触角腺和下颚腺；马氏管由内胚层形成的单层细胞的盲管，游离在动物的血腔中以收集血淋巴中的代谢产物。
6. 具有链状神经系统 (chain-like nervous system)
节肢动物的神经系统结构与环节动物的链状神经相似，但进一步复杂。这使得节肢动物具有更加高级的本能，并具备了一定的学习能力。同时多种信息素的产生也使得种内和种间关系变得很复杂。
Readers不妨尝试以下给出的几道不定项选择题，以供回顾叭！！【悲？恼？喜！】（答案见文末）
1. 下列水产市场里常见的动物中，不属于软体动物的是__________。
A. 河蚌 B. 青虾 C. 鲑鱼 D. 鲎
2. 推测：蝗虫外骨骼能__________。
A. 保护身体免受其他生物的侵害 B. 协助运动 C. 促进机体生长发育 D. 防止体内水分蒸发
3. 蝗虫和河蟹都具有的特点是__________。
A. 身体有头、胸、腹三体部 B. 真体腔复杂、运动器官发达
C. 体表有外骨骼、身体和附肢都分节 D. 具有较复杂的链状神经系统
4. 出现“一路稻花谁是主？红蜻蛉伴绿螳螂”的原因是__________。
A. 具有发达的横纹肌 B. 具有开管式循环系统
C. 具有马氏管 D. 具有较复杂的链状神经系统
5. 取三只基本相同且健康的蝗虫，分别记为A、B和C，并分别在A的头部、B的腹部、C的背部涂上凡士林膏，不久后可发现__________。
A. A逐渐昏迷并死亡，B、C正常存活 B. A、B逐渐昏迷并死亡，C正常存活
C. B、C逐渐昏迷并死亡，A正常存活
D. B逐渐昏迷并死亡，A、C正常存活 E. A、B、C均逐渐昏迷并死亡，其中C昏迷速度最慢
6. 材料：有研究对蝗虫中肠有调节细胞 (Adjustive cells,Ac) 进行观察后发现：第一，该细胞群在柱状上皮细胞间有规律地相间排列；第二，该细胞群形成一个瓶颈状结构，瓶颈的顶端开口朝向消化道腔面，分析认为该细胞的功能是与分布在鳞翅目、毛翅目幼虫以及蜉蝣目和襀翅目昆虫中的杯细胞 (goblet cells,Gc) 相同，主要是驱动K+与H+的交换，从而形成营养物质吸收的液流循环，提高蝗虫中肠的消化率。而不同金属离子对蝗虫消化系统的消化酶活性有着不同的影响：Cu2+对蛋白酶表现促进作用，Fe2+、Pb2+、Zn2+和EDTA对蛋白酶表现抑制作用。Fe2+和Mg2+对纤维素酶有促进作用，Cu2+、Pb2+和Zn2+对纤维素酶表现抑制作用。Cu2+、Ca2+和K+对淀粉酶有促进作用，Fe2+、Mg2+、Zn2+和EDTA对淀粉酶活性有抑制作用，Pb2+和K+对淀粉酶活性影响不大。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐 (emamectin benzoate) 和高效氯氰菊酯 (cypermethrin) 对蛋白酶活性的抑制作用：高效氯氰菊酯和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对蛋白酶都有一定的抑制作用，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对蛋白酶的抑制作用较好，高效氯氰菊酯比甲氨基阿维菌素苯甲酸盐稍差。
（1）由材料可推测，蝗虫的液流循环发生场所可能是__________。
A. 马氏管 B. 直肠垫 C. 体腔膜 D. 血腔
（2）根据材料，使用杀虫剂杀死田地里的蝗虫，最好使用含__________的杀虫剂（不考虑几种粒子共同作用的情况）。
A. Zn2+与cypermethrin B. EDTA与cypermethrin
C. Pb2+与emamectin benzoate D. Zn2+与emamectin benzoate
限于作者学识，如有纰漏，恳请谅解，作者加以改正！！（有任何疑惑欢迎在公众号内留言！！）
资料引用：
1. 《高中生物奥赛讲义》（下册）（苏宏鑫主编）
2. 《普通动物学》（第四版）（刘凌云、郑光美主编）
3. 《俄国公主的动物学笔记》（庭度久侘歌撰写）
4. 《蝗虫中肠形态结构比较与相关酶活性研究》（曾慧花撰写）
5. https://zhihu.com
不定项选择题答案&解析：
1. BCD：(B)、(D)均属于节肢动物门，(C)为鱼纲（脊索动物门）。
2. ABD：(C)外骨骼在形成后，就不会再生长，这会限制昆虫生长，因此部分昆虫会进行蜕皮。
3. CD：(A)河蟹的头与胸两体部合并，因此只有两个体部；(B)节肢动物没有真体腔。
4. A：诗句说明节肢动物随处可见，其活动范围很广，这主要与(A)有关，与(B)、(C)、(D)无关。
5. D：蝗虫气门在腹部，只有用凡士林膏涂抹此处后蝗虫才会窒息而死。
6.（1）ABD：(A)、(D)马氏管游离在动物的血腔中以收集血淋巴中的代谢产物；(B)蝗虫具有直肠垫以从将要排出的食物残渣中重吸收水分；
(C)为真体腔特有结构，节肢动物没有真体腔。
6.（2）D：(A)、(B) cypermethrin抑制蛋白酶的效果没有emamectin benzoate好；
(C)、(D) Pb2+对淀粉酶活性影响不大，而Zn2+对淀粉酶表现抑制作用，且Zn2+对人体毒性比Pb2+小，故(D)最适宜。
