螯虾和棉蝗的解剖对比
（普通动物学实验）
学生：吴莎极 指导老师：王茜 生命科学学院 2010级 生物科学专业
摘要：利用解剖比较的方法，根据对螯虾与棉蝗的观察比较，了解其在外部形态、呼吸系统、消化系统、排泄系统、循环系统、神经系统、生殖系统等方面的演化形式，从而了解到节肢动物种类多、数量大、分布广的原因，节肢动物比环节动物高等的原因，昆虫对陆地生活的适应性以及对昆虫呼吸系统高效性的分析。 关键词：棉蝗 螯虾 解剖结构 比较
前言：节肢动物的身体有很多体节组成，并且分部，体外有外骨骼，有分节的
附肢。节肢动物种类多、数量大、分布广，是动物界第一大门，也是无脊椎动物中登陆取得巨大成功的一门动物，与人类关系密切。螯虾（Cambarus）生活在溪流、池塘和沼泽中，经常躲藏在石块和植物下。它们在其生活的环境中，能在基质上缓慢爬行，也能用尾巴在水中快速游泳。昆虫的身体分为头、胸、腹三部分，头部为感觉和摄食中心，具有1对触角，1对复眼、单眼和口器。胸部为运动中心，具有3对足，通常有2对翅。昆虫适应能力强，分布范围极广，绝大多数为陆生种类。因为棉蝗（Chondracris rosea）体型较大，其成体为蝗虫实验的最佳材料。该实验通过对棉蝗与螯虾的外部形态与内部结构的解剖比较，了解到节肢动物种类多、数量大、分布广的原因，节肢动物比环节动物高等的原因，昆虫对陆地生活的适应性以及对昆虫呼吸系统高效性的分析。
1. 材料与方法
1.1实验材料
以螯虾（Camarus）活体与棉蝗（Chondracris resea rosea）浸制标本为实验材料
1.2实验方法
比较解剖法 整体到局部、外形到解剖结构，由呼吸系统、消化系统、排泄系统、循环系统、神经系统、生殖系统依次观察的方法
2. 结果与分析
2.1螯虾的外形与解剖结构观察 2.1.1螯虾的外形观察
取一螯虾标本置于解剖盘中，注入清水，进行观察：螯虾的身体分为头胸部和腹部，共分21节，头部6节，胸部8节，腹部7节，还有一尾节。体表被以
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几丁质外骨骼，体色几近红棕色。腹部长而侧扁。如图1所示：
图1 螯虾的整体结构
1）头胸部
由头部和胸部愈合而成，外被一坚硬的薄壳状头胸甲（carapace），约占体长的一半。头胸甲前端中央向前伸出一棘状突起为额剑（rostrum）。螯虾的额剑背腹扁平，上缘有11-14个锯齿，下缘有2-3个锯齿。头胸甲的近中间有一弧形横沟，称颈沟（cervical groove），为头部和胸部的分界线。颈沟以后，头胸甲两侧的部分称鳃盖。鳃盖的下方与体壁分离，形成一个腔，称鳃腔。额剑的下方两侧有1个粗短的能活动的眼柄，其顶端着生复眼（compound eye）。口器位于头胸部前端中央，由大颚、小颚和3对颚足组成。如图2所示：
图二 螯虾的头部
2）腹部
腹部较细而直，背腹扁平，分为明显的6节，各节的外骨骼可分为背面的背板、腹面的腹板及两侧下垂的侧板.第六腹节末端还有一锥形扁平的尾节，背面有2对短小的活动刺，腹面正中有一总裂缝，为肛门。透过腹面的体壁可见在腹
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中线处有一暗绿色的条纹，为体壁内侧绿色的神经下动脉。如图3所示：
图3 螯虾的腹板与肛门
3）附肢
19对，除第一体节和尾节无附肢外，各节均有附肢1对，头部5对，胸部8对，腹部6对，为双肢型，基本上由原肢及着生其上内肢和外肢组成。各附肢内肢和外肢的结构与机能变化非常大。如图4所示：
图4 螯虾附肢
左手持虾，使其腹面朝向观察者，仔细观察螯虾各附肢的心态和着生位置。将一侧的附肢从前到后依次取下，按顺序放在解剖盘内（摘取附肢时，用镊子夹住其基部垂直向外拔，保证所取下的附肢的完整性又不损伤内部器官）：
头胸部及腹部附肢由前到后依次为：
①头部附肢：共5对，2对触角、1对大颚和2对小颚。 小触角（antennule）：眼柄内侧、额剑下方有1对小触角，原肢3节，末端有内外两触鞭，还包有一短小的须状腹鞭。
大触角（antenna）：眼柄下方为1对大触角，较长，原肢2节。外肢呈片状内肢为一细长触鞭，基节腹面有1对圆孔，为排泄器官触角腺（antennal gland）的开口。触角基部腹面有排泄孔。
大颚：坚硬，形成咀嚼器，分为门齿部和臼齿部，门齿部扁平，边缘有小齿，
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可切断食物，臼齿部的齿面圆而有小突起，可研磨食物。
小颚：第一小颚原肢2节，薄片状，内缘具有次或毛，内肢演变为小颚须，外肢退化；第2小颚原肢2节，内肢细小，外肢发达，扁平宽大叶片状，称为颚舟片，具有拨动水流、促进鳃室内水循环的功能。如图5所示：
图5 螯虾头部附肢
②胸部附肢：共8对。
颚足：第1颚足，原肢2节，底节基部外侧具肢鳃。外肢基部大，末端细长，内肢细小；第2颚足，原肢2节，底节具1支鳃及1足鳃，内肢发达分5节，屈指状，外肢细长；第三颚足，原肢2节，着生1足鳃，肢分3节，外肢细长。
步足：5对。原肢2节，称为基节和底节。内肢发达，分为座节、长节、腕节、掌节和指节5节，外肢退化。前3对步足末端为钳状，其中第二对特别长，尤其是雄虾，其余为爪状。注意个足鳃基部鳃的着生情况。雄虾第1对步足特别大，具大型钳，为螯肢，是捕食和御敌的器官。雄虾的第5对步足基部内侧各有一雄性生殖孔，雌虾的第3对步足基部内侧各有一雌性生殖孔。如图6所示：
图6 螯虾胸部附肢
③腹部附肢：6对，包括5对游泳足和一对尾肢。游泳足扁平呈片状，原肢2节，内、外肢均不分节，周缘密生刚毛。
第一附肢，外肢大，内肢很短小；第二附肢，内肢有一短棒状的内附肢，雄性在内附肢内侧有一指状突起的雄性附肢。第三、四、五附肢形状相同，具片状的内、外肢，内肢具有内附肢。位置为腹部第六对附肢，粗壮，内外肢均扁平宽大，不分节，与尾节构成尾扇。雄虾第2对附肢的内肢特化为交接器。如图7
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所示：
图7 螯虾腹部附肢
4) 雌、雄螯虾的外形比较
①雄虾的第5对步足基部内侧各有1雄生殖孔；雌虾的第3对步足基部内侧各有1雌生殖孔 ，在第4、5对步足间的腹板上有受精囊孔纵裂开口。
②雄虾第1对腹肢变成管状交接器；雌虾的退化且第2对腹肢细小、外肢退化
如图8图9所示：
图8 雄虾生殖系统
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图9 雌虾生殖系统
2.1.2螯虾的解剖
用剪刀头将虾头胸甲的一侧剪掉，即露出鳃腔中的鳃，观察呼吸系统。然后用剪刀沿头胸甲向前剪，并用镊子将头胸甲与下面的器官轻轻剥离移去，在用剪刀沿腹部两侧由前向后剪，将腹部背面的外骨骼去掉。
2.1.3螯虾内部结构观察
1.呼吸系统
用剪刀剪去侧面的头胸甲，可见到一排白色的絮状物，即为螯虾的鳃。鳃共有7对，位于颚足和步足的基部。用镊子从基部摘下一只步足（如有困难可用剪刀先在足基部两侧剪两个口子），放在盛有水的培养皿中，在解剖镜下观察鳃的结构。如图10所示：
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图10 螯虾的呼吸体统
2.循环系统
用剪刀剪去背面的头胸甲，在头胸部的后部可见到有一近方形的白色半透明囊状结构即为围心腔，仔细观察可见到围心腔膜在轻轻颤动。小心地除去围心膜，可见到一个半透明、近四方形的块状组织在有规律地搏动，为心脏。在心脏上有3对小孔（背、腹和侧面各1对）即心孔，来自出鳃动脉的血液流进围心腔后从心孔进入心脏。用镊子轻轻托起心脏，可见到从心脏发出7条细而透明的动脉，血液由这些动脉流入分支血管，输送到身体各部分及组织间隙的血窦中。
用镊子轻轻提起心脏观察，由心脏前端发出动脉5条，级1条眼动脉、一条触角动脉和一对肝动脉。由心脏后端发出1条腹上动脉，在腹部背面沿后肠背方后行到腹部末端。腹上动脉基部发出1条弯向胸部腹面的胸直动脉，直达腹面神经索腹方后，再向前后分为2支，向前的1支为胸下动脉，向后的1支为腹下动脉。动脉中的血液最后流向血窦，经鳃进行气体交换，再流入围心窦，经心孔回心脏。
螯虾为开管式的循环系统。如图11所示：
图11 螯虾循环系统I
图12 螯虾循环系统II
3.生殖系统
雌性生殖系统：在心脏的前端与黄色絮状物（消化腺）之间，有两小块乳白色或淡褐色结构，可见到有许多颗粒状结构，此为卵巢的一部分。除去心脏和围心膜后，将黄色絮状物从中间分开，显露出呈Y形结构的卵巢全貌。卵巢分3叶，前部2叶，后部1叶。卵巢在发育过程中颜色因卵粒的成熟度而变化，未成
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熟的卵呈乳白色，成熟卵呈褐色。卵巢与肠并行延伸可达腹部末端，从卵巢两侧腹面通出1对输卵管，终止在第三对步足的基部内侧的雌性生殖孔。在第四和第五步足间的腹甲上，有一椭圆形突起，中间有一纵行开口，内为空囊，即受精囊。如图13所示：
图13 雌性生殖系统
雄性生殖系统：精巢一对，位于心脏的前下方，乳白色，半透明。前端呈球形，在性成熟的个体后部呈圆柱形。从精巢通出1对弯曲的输卵管，从胸部侧后方下行，开口在第三对步足的基部内侧的雄性生殖孔。如图14图15所示：
图14 雄性生殖系统I
图15 雄性生殖系统II
4.消化系统
在围心腔的前端有一团黄色的絮状结构，为螯虾的消化腺---肝脏。肝脏的
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前端为一半透明的倒三角结构，即螯虾的胃。去除侧面的鳃和内侧骨板，可见在胃下方有1条细管为食道，前端为口。仔细分离肝脏，在胃后伸出1跟细长的管道为中肠。从腹面背面中央剪去约3mm宽的背板，掀去肌肉，露出腹面的肠道。有时中肠显暗绿色，为肠道内有未消化完的食物。在腹面末端出肠稍变粗，此处为直肠，末端以肛门开口在尾节腹面中央。如图16所示：
图16 螯虾消化系统侧面观
仔细分离消化道，将其取下置于盛水的培养皿中（从食道前端剪断，捏住胃将食道轻轻向后抽出，以防拉断围食道神经）。胃可分成两部分，前端为薄壁的贲门胃（cardiac stomach），后端为厚壁的幽门胃（pyloric stomach）。将胃纵向剪开，可见贲门胃内有3个脚趾齿，故也称作磨胃；幽门胃内着生有许多刚毛如图17图18所示：
图17 螯虾胃的内部结构I
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图18 螯虾胃的内部结构II
5.排泄系统
螯虾的排泄系统为触角腺或称绿腺（green gland），由腺体部（端囊）、细长的排泄管和囊状的膀胱组成。去除胃后，在大触角基部的内侧，可见1对扁圆形的结构，呈灰白色或暗绿色，为触角腺的端囊。用镊子小心地将圆球拔出，可见腺体通出1根吸管即排泄管，在基部的膨大部分为膀胱，通向触角基部内壁，开口在大触角的腹侧基部。如图19图20图21所示：
图19 螯虾的排泄系统
图20 螯虾的绿腺
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图21 螯虾的排泄孔
6.神经系统
将身体两侧体壁剪去，仔细除去肌肉，至见到腹面体壁。在体壁中央有一条绿色的管状结构，为神经下动脉。用尖头镊小心拨动血管，可见在血管上面还有一条半透明的结构，即腹神经链。仔细分离神经下动脉和腹神经链。
腹神经链由11个神经节组成：即5个胸神经节、6个腹神经节。在腹神经链前端，食道的后方还有一个较大的食道下神经节。在神经节之间由神经相连。食道下神经节向上通出两根围食道神经，与位于额剑基部内侧的脑神经节相连。沿围食道神经向头端寻找，在食道之上两眼之间有一白色块状物，为食道上神经节或称脑。如图22图23图24所示：
图22 螯虾神经系统
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图23 螯虾脑神经节
图24 螯虾中枢神经系统
7．肌肉
呈束状往往成对分部。
2.2蝗虫的外形与解剖结构观察 2.2.1蝗虫的外形观察
蝗虫的身体由头、胸、腹三部分组成，体表具含有几丁质的外骨骼。如图25所示：
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图25 棉蝗外形
1.头部
卵圆形，头壳由若干骨片组成。头部正前方是额（fron），额的下方连一方形的唇基（clypeus），额的上方为头顶（vertex），头顶之后为后头，头的两侧为颊（gena）。头部为感觉和取食中心，具有以下结构：
（1） 眼： 如图26所示：
图26 棉蝗头部正面观
①单眼（ocellus）：三只，形小，黄色。1个在额的中央，2个分别在两复眼内侧上方，3个单眼排成倒“品”字形 。
②复眼（compound eye）：椭圆形，棕褐色，较大，位于头顶左右两侧。仔细观察能看见复眼由许多六角形的小眼（ommatidium）构成。
（2）触角（antenna）：1对，位于额上部两复眼内侧，细长呈丝状，由柄节、梗节及鞭节组成。
（3）口器：在头部的下位，典型的咀嚼式口器（biting mouthpart）。用镊子分别取下蝗虫口器的各部分，依次排在拉盘中或白纸上，进行观察。如图27图28所示，包括如下结构：
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图27 棉蝗口器原位观察
图28 棉蝗口器离体观察
①上唇（labrum）：1片，为口器的最前方，与唇基相连，内壁柔软密生细毛。
②上颚（mandible）：1对，在上唇的内方，坚硬，呈褐色，上额的内缘有齿状突起，适于切断和咀嚼食物。
③下颚（maxilla）：1对，在上颚的下方，由以下几部分组成：最基部的为轴节，其次为茎节，由两部分组成（顶端的内侧有齿部分为茎节的内额叶，外侧扁平部分为茎节的外额叶），最外侧为由5节组成的下颚须。下颚有辅助咀嚼食物的作用。
④下唇（labium）：在下颚的后方，是一个愈合的结构。基部为弯月形的后颏，其前中部两大骨片为前颏，前颏的前端部左右两侧有1对宽阔的侧唇舌，两侧唇舌之间有两片小的中唇舌。在前颏与后颏之间有1对下唇须。下唇有防止食物外漏的作用。
⑤舌（paraglossa）：位于上、下颚与上、下唇之间。为附着在口腔底壁的1条狭长突起，舌壁上有几丁质的刺。舌有味觉和搅拌食物的作用。
上唇和舌为体壁的延伸物，上颚、下颚、下唇属头部附肢。 2.胸部
（1）外骨骼 ① 背板
如图29所示：
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图29 棉蝗胸部背板
前胸背板发达呈马鞍形覆盖在背面及两侧，中、后胸背板较小，被两翅覆盖。 ② 腹板
如图30所示：
图30 棉蝗胸部腹板
前胸腹板在两足间有一囊状突起，向后弯曲，指向中胸腹板，称前胸腹板突。中、后胸腹板合成一块，但明显可分。
③侧板和气门 如图31所示：
图31 棉蝗胸部侧板和气门
在前胸与中胸、中胸与后胸的侧板间各有1对气门，掀起前胸背板，即可见到前1对气门，为前胸气门（剪去前胸背板的后角）。中胸气门在中足的基部。
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胸部气门具有1对半月形的气门瓣，可控制气门的开闭。
（2） 足：每一胸节具1对分节的足，即前足、中足和后足。前足、中足短
小，适于步行，后足强大，适于跳跃。每个足由五部分组成：
如图32所示：
图32 棉蝗的后足
①基节（coxa）：为足基部的第一节，着生在胸部侧板与腹板之间。 ②转节（trochanter）：在基节之后，短而小。 ③推腿节（femur）：在转节之后，长而大。 ④胫节（tibia）：在腿节之后，细而长，其后缘具锯齿状小刺。 ⑤跗节（tarsus）：在胫节之后，分三节，跗节下面有四个肉垫。
（3）翅：中胸和后胸各具一对翅，前翅革质，狭长，覆盖于后翅上称复翅。后翅膜质，宽大呈扇形，折叠于后翅下。如图33所示：
图33 棉蝗的翅
3.腹部
由11体节组成，雌、雄蝗虫腹面的1-8节形态构造相似，在每一腹节侧板的前下方各有一对腹部气门，共十对，控制气门开闭的装置在体壁内侧。在腹部第一对气门后方各有一个呈半月形的薄膜状结构，为鼓膜听器（tympanal
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organ）。如图34所示：
图34 棉蝗腹部外骨骼
①外骨骼：较柔软，只由背板和腹板组成，侧板退化为连接背、腹板的侧膜 ②雌蝗虫腹端：第9、10两节背板较前8块背板为狭，且背板有愈合现象。第11节背板称肛上板（epiproct），呈盾形，其两侧有1对短须状的尾须（cereus），腹板称肛上板，呈三角形，在肛侧板后有1对尖形的背产卵瓣（ventral valvulae）（上产卵瓣），在第8节腹板后有1对尖形的背产卵瓣（ventral valvulae）（下产卵瓣），背产卵瓣组成产卵器。如图35图36所示：
图35 雌性棉蝗腹端外骨骼
图36 雌棉蝗产卵器正面观
③雄蝗虫的腹端：第9、10节背板甚狭，尾须较雌蝗虫为大，第9节的腹板向上翘起形成匙状得下生殖板（subgenital plate），按下生殖板，可见内有一
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个匙状的阴茎（phallus）。如图37图38所示：
图37 雄棉蝗交配器侧面观
图38 雄棉蝗交配器正面观
2.2.2蝗虫的解剖
（1）左手持蝗虫，使其背部向上，右手持剪剪去翅和足。从腹部末端尾须处开始，自后向前沿气门上方将左右两侧体壁剪开，剪至前胸背板前缘。在虫体前后端两侧体壁已剪开的裂缝之间，剪开头部与前胸间的颈膜和腹部末端的背板。胸部肌肉层很厚，要把肌肉剪断.将蝗虫背面向上置解剖盘中，用解剖针自前向后小心地将背壁与其下方的内部器官分离开。最后用镊子将完整的背壁取下。剪断腹部背面最末节的节间膜，取下背部体壁供观察背血管用。在培养皿中加以清水，使内脏器官漂浮在水上，以便于观察。
(2)注意剪时剪刀头应尽量向上，避免损坏内脏。
(3)在观察呼吸系统和生殖系统后，用剪头镊子沿食道插向口腔，钳住食道小心的将消化道取出。分离与消化道贴附的气管，逐段将消化道与体腔分离。剪断第8-9节腹板的节间膜，将消化道移入盛有清水的培养皿内，观察生殖系统和消化系统。
2.2.3蝗虫的内部结构观察
棉蝗的内部解剖结构，如图39所示：
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图39 原位观察棉蝗内部器官
1.循环系统
由背血管和血体腔组成。如图40所示：
图40 棉蝗的心室
观察取下的背板内壁，可见体壁内侧有一层呈网状的膜，即体腔隔膜（背隔）。去除隔膜可见腹部背板纵中线上有1条半透明的细长管状构造，即为背血管。背血管前端开口，伸至头部，后端封闭，由两部分组成：前面部分是一条粗细均一的管子，为大动脉；后面部分为心脏，被连续的缢缩部分分隔成多个心室，按节排列，略膨大。心室两侧有扇形翼状肌。心脏前端连着向前行且开口于血腔的大动脉。血体腔为在体壁和内脏器官之间的空腔，被背隔和腹隔分割成三个区域。
心脏按节有8个略膨大的部分，为心室，每室有心孔1对 2.呼吸系统
由气门（spiracla）、气管（tracheae）和微器官（tracheole）组成。 （1）气门：共12对。
（2）气管：各气门通出许多管状结构为气管，在内脏团背面两侧有许多膨大的气囊。在固定材料中，部分气管被固定液浸润，成为半透明的管道。在新鲜材料中，气管内充满气体，呈银白色。体内各器官组织上均有气管分部。
蝗虫体内气管主要有六条粗大的纵干，各纵干间有横走的气管相连成网状，气管经多次分之后深入全身各部位。
（3）气囊（air sac）：蝗虫等长距离飞行种类，腹部两侧器官上的一些大
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型的囊状结构，是由部分器官膨大而成的，可增加飞行时的通气量。如图41所示：
图41 棉蝗的呼吸器官
3.生殖系统：雌雄异体异形。 （1）雌性生殖器官： 如图42所示：
图42 雌棉蝗生殖系统侧面观
①卵巢：掀开1对，位于腹部消化管的上方可见到一长列呈人字形排列的小官，即卵巢管（ovariole）。蝗虫的卵巢由数十条这样的小管组成，分左右两列。每一条小管有若干个卵室，内有处于不同阶段的卵粒。发育成熟的卵巢基部的卵室常成圆柱形，内含长圆形的成熟卵。两侧的卵巢管各自直接开口于同侧的输卵管萼，输卵管萼通输卵管。每条卵巢管细长的端部汇集成鞭状的悬韧带。如图43所示：
图43 棉蝗的卵巢
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②卵萼：卵巢两侧有1对略粗的纵行管
③输卵管：沿输卵管走向分离周围组织，并将消化管末段向背方略挑起，可见两条输卵管在身体后端绕到消化管腹方汇合成1条阴道，以生殖孔开口于两产卵腹瓣之间。
④阴道：连接在中输卵管下方的一段较粗的短管，开口于生殖孔。 ⑤受精囊（spermatheca）：位于中输卵管背方，为乳白色结构，自生殖腔背方伸出一弯曲小管，其末端形成的一椭圆形囊。
⑥副性腺：卵萼前端的一弯曲的管状腺体 （2）雄性生殖系统：
如图44所示 雄棉蝗生殖系统侧面观
①精巢：1对，位于腹部消化道的背面，由两列精巢管（testicular follicle）合在一起组成。
②输精管：1对，从精巢腹面两侧通出的细管。 ③射精管（ejaculatory）：是两输精管汇合后的一段较粗的背面。 ④储精囊（ejaculatory）：1对，通射精管。 ⑤阴茎（penis）：是射精管末端膨大部分，其开口在下生殖板的背面。 ⑥副性腺（accessory gland）：也称为雄性附腺，在射精管的前端，为两丛细管状腺体，储精囊包在副性腺丛中。
4.消化系统
分消化道和消化腺两部分。 如图44 所示：
图44 棉蝗的消化系统
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消化腺：一对唾液腺（salivary gland）。取腹面体壁，在胸部可见到在黄褐色的肌肉上有一些乳白色的葡萄串状结构，即为唾液腺，有1对导管通向前端，汇合后通口腔。
（2） 消化道：分为前肠、中肠和后肠。 前肠包括： 如45所示：
（1）
图45 棉蝗的胃盲囊与唾液腺
①口腔：在口器之内的空腔。
②咽：在口器之后，危机肉质较厚的一段管道。 ③食道：在咽后的一段细管。 ④嗉囊（crop）：在食道后最膨大部分的一段管道，用于储存未及消化的食物。
⑤前胃（preventriculus）：在嗉囊之后，较嗉囊略细的一段粗管，在内壁剪开前胃内壁上可见有角质的小齿。
中肠（即胃），在前胃后面，较粗。在中肠与前胃交界处有6条呈指状突起的胃盲囊（gastric caecum），每条胃盲囊由前、后两叶组成。胃盲囊扩大了中肠的消化、吸收面积，食物的消化、吸收主要在这里进行。
后肠包括：
① 回肠（ileum）：中肠后一段较粗的肠管。 ② 结肠（colon）：回肠后一段细小的肠管，常有弯曲折叠（仔细剔除围在
肠子周围的气管跟马氏管，看起结肠的形态）。 ③ 直肠（rectum）：结肠后一段粗大的肠管，其末端通肛门，肛门开口在肛
上板之下。直肠上有纵向带状突起，在突起部的肠壁内有直肠垫结构，与食物残渣中水分及无机离子的重吸收有关。 5.排泄系统
排泄器官为马氏管（Malpighian tube），约有1000多条，为黄白色的细长小管，基部开口在中、后肠交界处的肠腔内，末端游离。去除一小段马氏管，寻找马氏管，基部开口在中、后肠交界处的肠腔内，末端游离。去除一小段马氏管，寻找马氏管的着生部位。如图46所示：
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图46 棉蝗的排泄系统
6.神经系统
用剪刀剪去两复眼间头顶和后头的头壳，保留复眼和单眼；再用镊子小心地除去头壳内的肌肉，即可观察。（注意：脑和神经是十分稚嫩的组织，不能用镊子直接镊取，而是钳住要去除的组织，将它们剔除，使脑和神经保留下来）。
如图47所示：
①
图47 棉蝗的神经系统
脑：位于头的背部，食道前上方，位于两复眼之间，为淡黄色块状物。由三对神经节组成，可分成前脑、中脑和后脑三部分。如图48所示：
图48 棉蝗的脑
前脑：为最前端的一对神经节，两侧有两个锥形的视叶（optic lobe）。 中脑：在前脑后方，有神经分支至触角。
后脑：在中脑后方，向后发出两条围咽食道神经，与食道下神经节相连。 ② 食道下神经节：位于食道下方，有神经分支至口器。
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③
腹神经索：在食道下神经节之后，位于消化管腹面，由胸部三个神经节和腹部五个神经节以及两条神经索共同组成，再由神经节通过神经分支至身体各部。如图49所示：
图49 棉蝗的腹神经索
在胸部有3个神经节，在腹部有5个神经节
2.3以螯虾为代表的甲壳亚门（Subphylum Crustacea）与以蝗虫为代表的六足亚门（Subphylum Hexapoda）动物外部形态与内部结构比较 六足亚门 甲壳亚门 （Subphylum Hexapoda） （Subphylum Crustacea） 生 分布广，种类多，除海水之外都有分布 大多数生活在海水中，有些类群活 见于淡水，少数种类营固着或陆方 地生活。 式 前肠、后肠由外胚层陷入而成，内壁有几前、后肠由体壁内陷形成。 丁质表皮，在蜕皮时随之脱落。 ? 前肠：短的食道和膨大的胃， ? 以液为食的动物：咽部发达，外有肌有些胃的内壁有表皮形成的 肉连到头部体壁，构成有力吸泵，食坚硬的齿状或棘状突起，用 道延长伸出盲囊以储存花蜜类食物。 以研磨较大的食物颗粒。 消 中肠：多形成几个胃室，有的消化糖类与? 中肠：来源于内胚层，有一化 脂质，有的消化蛋白质。 对或数对盲囊，能分泌消化与 后肠：主要功能之一吸收食物中的水分。 酶和吸收分解的食物。 营 ? 食用硬质食物的动物： ? 后肠：肛门开由于尾节基部 养 前肠：有肌肉质前胃，内壁有几丁质齿状突起，以以磨碎食物。 中肠：分泌管状围食膜包住食物颗粒，避免擦伤肠壁细胞。部分消化酶从围食膜孔进入，初步水解的食物出来进一步被消化吸收。前端伸出2-6个盲囊，除扩大食物消化吸收面积，还有回收水分作用。
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六足亚门 甲壳亚门 （Subphylum Hexapoda） （Subphylum Crustacea） 循? 开管式循环系统，除心脏和其前方的? 心脏位于身体背面围心腔环大动脉之外，无另外血管； 内，呈长管状或囊状。血液与血压低，附肢因折断受伤时不至大量通过血管，或直接从心脏前呼出血； 端或两端进入血腔。血液通吸 血液的功能是运送营养，代谢废物和过心孔回心。 激素，当组织缺水的时候可以从血液? 血液中有含血蓝蛋白，以及中补充。血细胞没有携氧送氧的功能。 多种变形细胞，可以凝固血? 用气管呼吸，防止大量的水分散失。浆封闭伤口。 胸部两对，腹部8对气门，有节奏开? 用鳃呼吸，由胸部附肢体壁关或长期闭合。 外凸形成，又背甲侧面覆盖，少数种类用体壁交换气体。 小心甲壳动物以薄的体表交换气体。 神? 中枢神经系统由脑、食道下神经节与? 中枢神经系统包括脑、围咽经腹神经索组成。 神经、食道下神经和腹神经系脑（食道前端背面）：前脑最发达，发链（上有一系列独立神经统出神经至单、复眼；中脑一对，球形，节）。体形短者，集中愈合神与发出神经至触角；后脑呈锥形，发出经节趋势更明显。 感一度围咽神经节与咽下神经节相连，原始甲壳类有一对腹神经链觉咽下神经节向前至口器，向后至胸神而无神经节，有一些横的神器 经节。 经连接，有梯形神经系统特胸部有3个神经节，腹部5个。不同点。 类群有不同程度的愈合。 ? 视觉器官：一对复眼，生在? 依靠多钟感觉感受器感知刺激 能活动的眼柄上。其无节幼机械感受器（于体表、触角、足），最虫是中眼，每一个感光单位简单的为毛状感受器，于体壁上皮细包括一色素与少数视网膜细胞之间；特化的鼓膜器，和听器。 胞。无法成像，可以感知光化学感受器（于口器、触角、足），感源强度与方向。少数类成体知味、嗅觉。 保留中眼。 视觉器包括2-3个单眼与复眼。 毛状感受器（体表及附肢） 单眼表面1角膜，聚光，下面为感光味觉感受器（口器、触角） 部分，有若干视网膜细胞，周围有色平衡囊（触角），由体表内陷素细胞。单眼只感光，不呈像。 形成，其内平衡石偏移刺激复眼的每个小眼集光部分包括六角形脑做出反应。 角膜与晶体细胞，感光部分包括视网膜细胞向心形成视杆将光能转化为神经细脉冲，其周围有色素细胞防止透光干扰周围小眼。复眼视力差，对运动物体敏感。多数昆虫不识别红色，偏好紫外线。
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生? 殖与发育 ? ? ? 排? 泄与渗? 透调节 六足亚门 （Subphylum Hexapoda） 多为中卵黄，卵黄填充于卵中央呈网筛状得原生质空隙中，只有卵表原生质不含卵黄，为卵周质，在在其内进行卵裂，为表面卵裂。卵腹细胞增厚形成胚盘，即囊胚层，由此发育为胚胎。 有多胚生殖，幼体生殖，孤雌生殖；多为两性生殖，体内受精。 内胎发育（卵内发育时期）→孵化（破壳）→胚后发育→一龄幼体（褪一次皮增加一龄）→羽化（成虫期，成虫不再蜕皮） 胚后发育变态类型： A．变态发育 a.不完全变态：幼虫和成虫生活习性不同，经三个虫期(卵、若虫、成虫)。 ①渐变态（食性与生活环境相同，幼体为若虫） ②半变态（幼虫生活在水中，有临时呼吸器官为稚虫） b.完全变态（有蛹期）：经4个虫期，即卵、幼虫、蛹、成虫。（幼虫和成虫形态显著不一致(蚂蚁、蝴蝶)，生活环境食物各异。） B．无变态发育（成虫仍有蜕皮现象） 主要以马氏管排泄，来源外胚层。有些低等种类用脂肪。含氮代谢产物主要是尿酸。 马氏管吸收废物形成原尿，进入后肠后直肠有选择的重吸收，不溶于水的尿酸沉淀随粪便排出。 甲壳亚门 （Subphylum Crustacea） ? A.多数雌雄异体 a. 多数直接受精 b. 少数已特化的附肢将精荚送至雌体受精囊 B．少数雌雄同体 ? 有无节幼虫（不分节，3对附肢，两对触角，一对大颚；一个中眼，营浮游生活，后为前溞状幼体，溞状幼体，后期幼体）、糠虾幼体、大眼幼体（蟹类）。 ? 用触角腺与小颚腺排泄与渗透调节，位于第二触角或小颚基部，主要维持渗透压。 ? 蛋白质的代谢废物主要是氨，可通过体表（一般为鳃）扩散，为排氨型代谢动物。 3. 讨论与结论
1. 通过对蝗虫与螯虾的解剖对比，总结节肢动物门有哪些重要特征？
①全身包被发达坚厚的外骨骼，可防止体内水分的大量蒸发。 ②高效的呼吸器官——气管，能高效地进行呼吸。 ③简单的开管式循环系统。
④异律分节和身体的分部，提高了动物对环境条件的趋避能力。
⑤分节的附肢，有灵活的附肢、伸屈自如的体节以及发达的肌肉，藉以增强运动。
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⑥强劲有力的横纹肌。
⑦灵敏的感觉器和发达的神经系统。 ⑧独特的消化系统和新出现的马氏管。
2.通过对蝗虫与螯虾的对比解剖，总结节肢动物的特点，说明在动物界中节肢动物种类多、分布广的原因。
节肢动物为动物界种类最多的一门动物，与人类的生活、健康、经济等各方面有十分密切的关系。
① 绝大多数种类陆栖；
② 全身包被坚实的外骨骼，可防止体内水分的大量蒸发；
③ 有灵活的附肢、伸屈自如的体节以及发达的肌肉，藉以增强运动； ④ 具备气管等空气呼吸器，能高效地进行呼吸；完全适应于陆上生活。 在无脊椎动物中，节肢动物登陆取得巨大成功的一门动物，其绝大多数种类演化成为真正的陆栖动物，占据了陆上所有生境。
3.观察蝗虫的呼吸系统，说明昆虫的呼吸系统为什么是动物界高效的呼吸系统？
昆虫的呼吸系统非常发达，由多数气管组成，能直接供应氧气给身体各部分的组织和细胞。
气管由体壁内陷形成，因此管壁的结构与体壁相同而反向，内面为角质膜，称为内膜，其增厚部分形成螺旋状内脊，称为螺旋丝，用来支撑气管，使之不至于凹瘪。内膜外为一层多角形扁平细胞，扁平细胞层外更有一层由结缔组织形成的底膜。气管纵横连接，形成一个在解剖学和生理学上都完整统一的系统。纵贯身体的共有侧、背、腹3对气管干，这3对气管干以横气管相互连接。
从纵气管干和横气管发出很多分支，伸布到身体各个部分。这些分支愈分愈细，最后形成多数微气管。微气管直径不到1μm，末端封闭，其螺旋丝只能用电子显微镜才能分辨。这些微气管一般在体壁内面和器官表面盘根错结，但也伸入细胞之间，甚至穿透细胞。气管干或气管的某一部分有时扩大，形成气囊，囊壁很薄，无螺旋丝。
由于气囊的存在，气管系统进出的气体容量可以增大。从中胸开始，直到第8腹节，左右侧气管干按节向外发出一对短气管，与外界相通；短气管的开口就是气门。气门共10对，计中胸一对、后胸一对、前8个腹节各一对。氧气以扩散的方式由气门进入气管，再到达微气管，最后透过其纤薄的管壁而直接供应给组织和细胞。微气管内的氧气被组织和细胞吸收以后，管内氧分压下降，氧气也就能从气门不断扩散进来。同样，二氧化碳的排放也由大气和微气管内二氧化碳的分压差所引起。不过只依赖气体的扩散还不能满足昆虫氧气的需求，必须经常呼吸，以补不足。吸气时，前4对气门开放，后6对气门关闭，外界新鲜空气由前者进人体内；呼气时，前四对气门关闭，而后6对气门开放，以排出体内污浊的空气。这样呼吸一次，整个气管系统内2／3的空气可得到更新。所以说昆虫的呼吸系统是动物界高效的呼吸系统。
4. 螯虾水生，蝗虫陆栖，那么节肢动物由水生到陆生会遇到什么困难，如何克服这些困难？
① 在陆地更容易收到伤害：
几丁质外骨骼，可以起到保护和支持作用；
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混合体腔与开管式循环系统，血压低，附肢受伤时不易大量出血。 ② 水生到陆生容易脱水：
气管呼吸，高效且可以防止水分散失；
开管式循环系统，可以从血液中吸收水分补充至组织。 ③ 运动阻碍增加，由浮游至爬行或飞行： 附足出现关节，灵活性加强，有翅的出现； 横纹肌肉，成束成对，相互颉抗。
④ 水生环境更复杂，对机体要求更高: 身体异律分节；
器官分化，机能分化；
各部分工与联系合理，代谢高效有序。
参考文献
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