3rd. practical lesson in zoologyArthropoda

Arthropoda 

Chelicerata     Crustacea  Insecta (Hexapoda) • No antenae• chelicerae, 

pedipalps, • adults have 4 

pairs of legs

• 3 pairs of legsantennae, mandibulae, maxillae, labium, labrum, palpi labiales, palpi 

maxillares, 

• 2 pairs of antennae

• mandibulae • 2 pairs of 

maxillae

Segmented body, exoskeleton (needs to be shed =„ecdysis“ as the body grows), open vascular system, various respiratory systems,most diverse group of organisms in number of species

3 important subphyla:

Subphylum: Chelicerata Class: Arachnida

1. chelicers, 2. pedipalps, no antennae, venom glands 

Orders of class Arachnida:• Spiders (Aranae)• Scorpions (Scorpionida)• False scorpions 

(Pseudoscorpionida)• Mites and tics (Acari)• Harvestmen (Opilionida)• Solifugae (Soliphugida)• Acid scorpions (Uropygida)

and more…

order: Aranae ­ spiders

• Orthognatha (=Mygalomorphae)Primitive: chelicers pointing straight 

down, no typical webs, • Bird spider (tarantula) ­ living 

specimen (Lasiodora parahybana)

• exuvium (shed cuticle) ­ Psalmopoeus cambridgei

• Labidognatha (=Araneomorphae)

Modern, chelicers pointing agains each other• Ability to make typical spider­

webs

Orders:Pseudoscorpionida vs. Scorpionida• Chelifer sp. (order 

Pseudoscorpionida), predator of mites and small insects

• pincer­like pedipalps with venom gland

• Scorpions: • pincerlike pedipalps, 

preabdomen, postabdomen, 

• Stinger with venom gland

Order Acari – ticks and mites

• Tyrophagus sp. ­ mite, storage pest (destruction of food ­ flour etc.) allergies

• Itch mite (Sarcoptes scabiei) parasite, cause of scabies or sarcoptic mange (skin disease of mammals including humans)

• small enough to breathe through skin

order: AcariVarroa destructor 

• most dangerous parasite of bees,

•  sex. dimorphism, has spread from South Asia

Dermanyssus gallinae (poultry/red mite)

ectoparasite of birdsAt night sucks blood, during day 

hidden.

Argasidae – soft ticks 

tick (Ixodes ricinus)

• Female tick (Ixodes ricinus) vector of TBE (tick­borne encephalitis), Lyme disease  ­ diseases with natural foci. hypostome, 

• for removal never use oil (it accelerates the transfer of viruses or bacteria to blood). 

• sexual dimorphism – male greater shield and smaller mouthparts

• Tick (Ixodes ricinus) larva – 3 pairs of legs (x nymph, imago ­ 

4 pairs)!!!• blood sucking in all stages, 

several hosts

Subphylum: Crustaceavery complex group with many old and species rich lineages… 

difficult system…Originaly biramous apendages some with direct, some indirect developement

shown Classes:Branchiopoda MaxillopodaMalacostraca

BranchiopodaOrder: Cladocera• Daphnia sp. ("water 

flea") motion by using antennae, 

• part of plankton, fed to aquarium fish, 

• heterogony (alternation of sexual reproduction and parthenogenesis), 

• egg case (ephippia) 

order: Notostraca tadpole shrimp – Lepidurus sp.

Freshwater, in ephemeral waters• Eggs survive for years 

dried waiting for rain

order: Anostracasalt brime shrimp – Artemia 

salina

Class: Maxillopoda

Subclass: Copepoda• Larval stage (nauplius)• Copepod (Cyclops) 

legs – branched in 2 egg sacs (female), long 

antennules, furca Part of freshwater zooplanktonIntermediate host of procercoids of some 

tapeworms (e. g. Diphyllobothrium latum), and larvas of Dracunculus medinensis (Spirurida, Nematoda). 

• parasites in CopepodaErgasilus sp. 

• anchor worm – Lernea sp.

Subcalss: Branchiura• Fish louse (Argulus) 

order Branchiura, fish ectoparasite, adaptations ­ stylet, suckers

• Infraclass: Cirripedia (Barnacles ) 

• Sessile (attached to substrate)

• filterfeeders in seas• Gonochorists• http://vimeo.com/7461478• Free swimming larva• Live on rocks, ships, whales, 

turtles…• One group adapted to 

internal parasitism of crabs:Sacculina sp.

Class:Malacostraca Order: Amphipoda • Gammarus sp. • legs differ in form and 

function,• important segment of fish 

nutrition,• intermediate host of 

acanthocephalans• Indication of water quality 

– oligotrophic, clean waters

Class: Malacostraca Order: Isopoda• Freshwater sow bug 

(Asellus aquaticus) • legs do not differ, 

important segment of fish nutrition, 

• intermediate host of acanthocephalans

• bottom of slow or not flowing freshwaters

terrestric species

 Class: Malacostraca

• Subclass: Hoplocarida• mantis shrimp – Squilla 

mantis• Catching and clubbing 

appendages• Can injure • Nocturnal, predatory• Locally used as seafood 

– adriatic sea, Asia

Class:Malacostraca order: Decapoda 

• hermit carab – Pagurus sp. 

• Needs gastropod shells for protection

• Mutualistic symbiosis with anemones – defense / feeding

• Has to change shells as the body grows

Class:Malacostraca order: Decapoda 

• Norway lobster – Nephrops norvegicus 

• scavenger and predator• tail is muscular and is 

frequently eaten under the name “scampi"

• shrimp – Palaemon sp. 

Class:Malacostraca order: Decapoda 

crabs – Maja sp., Ilia sp., Pachygrapsus sp.

Abdomen hidden under cephalothorax

Sexual dimorphism – males narrow abdomen, females wide abdomen (they keep eggs there)

Myriapoda • class centipedes – Chilopoda• Carnivores• 1 pair of venom legs on head• 1 pair legs per segment• Flat body

• Class millipedes – Diplopoda• vegetarians• Doubled body 

segments(2pairs of legs, spiracles, ganglia)

• Body round on section

Hexapoda

Class: Entognatha

Class: Insecta, Ectognatha

Subclass: Apterygota

Subclass: Pterygota

Hexapoda• 3 pairs of legs, terrestric, trachea,• „primitive types“  class: Collembola springtails (and other) small, soil, part of the edaphon ­ decomposers

• „progresive“ – class: Insecta – diversity• Metamorphosis incomplete/complete, mouthparts, • 2 pairs wings (but wingless forms!)• Head, thorax, abdomen• Trachea (openings called spiracles, the same thing as 

stigmata in mites)

The insect mouthparts. The primitive chewing mouthparts of a grasshopper in the centre (A) (you will observe chewing mouthparts of a beetle).

From the chewing mouthparts various specialisation arose in the evolution of insects, this is variability of potential food is one of the expalanation for the vast number of species within class Insecta.

lapping type (B) of a bee the siphoning type (C) of a butterfly sucking type (D) of a female mosquito. 

Legend: a, antennae; c, compound eye; lb, labium; lr, labrum; md, mandibles; mx, maxillae hp hypopharynx.

Insect anatomy

tracheal system of insects• similar system found in some 

Chelicerates( e.g. Acari, modern spiders) and Myriapoda

• direct transport of gases to/from tissues and enviroment – no need for circulatory system for O2 transport 

• mechanical support by a spiral taenidium (like vacum cleaner tube)

metamorphosis

• Complete ­ holometabolic• Egg, larva, pupa, imago(adult)

• many insects use pheromones so males can track females – receptors are on enlarged anntenae

• Incomplete ­ hemimetabolic

• Egg, nymph• (several instars),•  imago

Ephemeroptera – mayfly; 

nymph (tracheal gills)

Odonata – dragonflies; predatory chewing mouth, 2 pairs of wings, water nymphs, 

Hemiptera – important suborder Heteroptera:

normaly 2 types of wings(hemielytrae and membraceous), piercing sucking, Cimex sp. bedbug (lost wings)

 

Presented orders of hemimetabolan insects: 

Phthiraptera (Anoplura, Amblycera, Ischnocera) ectoparasites, piercing­sucking or chewing mouthparts, adaptations to ectoparasitism, visibility of antenae

Blattodea – cocroaches; chewing, ootheca, 2 pairs wings, pests

Orthoptera – crickets, katydids and grasshoppers, 

chewing, stridulation 2 pairs wings(first for stridulation) 

Dermaptera – earwigs, parental care, 1st pair of wings very small, 2nd pair membraceous for flight, cerci – defense, wing folding, copulation, sex. dimorphic

Presented orders of hemimetabolan insects: 

Presented orders of holometabolan insects:Siphonaptera: fleas, chewing, wingless

Diptera: flies, sponging mouth or stylet, 1 pair of wings 

+ 1 pair of halteres

Coleoptera: beetles, chewing, 1 strong pair of wings 

elytra, 1 for flying

Lepidoptera – butterflies and moths, 2 pairs of scaly 

wings, proboscis

Hymenoptera – wasps, bees, ants, membraceous 

wings, ovipositor – sting, eusociality, haplodiploid 

sex­determination system