一般特征

节肢动物是一个非常成功的群体，它们的生活方式和生存环境十分多样。节肢动物门的动物种类占所有动物种类的 85％，其中，87％的节肢动物都是昆虫。它们的身体分节，具有完整的外骨骼，因而它们的生长是通过蜕皮实现的。它们的附肢和身体一样，也是分节的，节与节通过关节连接，所以它们被称为节肢动物（即“有关节的足”）。

门：节肢动物门

纲：14

目：69

科：约2650

种：约123 万

形态特征

它们的身体是分节的，分节根据其不同的生长规律各不相同，并且有的分节高度融合，形成一些功能单元，被称为体区。节肢化的过程中最显著的特征是体壁的分化，体壁会分化成变硬的区域和柔软的区域，内部肌肉附着在体壁上，在肌肉收缩时，会带动外骨骼的关节一起移动；外骨骼的转动性也很突出。拥有硬化的角质外壳也是节肢动物区别于别的动物门类的特征之一，同时这个特征也使节肢动物到海洋以外的环境生存成为可能。硬化的外骨骼由不同程度的鞣制和钙化的蛋白质，还有几丁质以及一个防水、防干燥的蜡层共同组成。每一个分节之间由一种相对柔软的结构连接，形成一种可伸屈的节间膜。它们可具备成对的分节附肢，不同族群的附肢具有多种专项功能。

节肢动物同环节动物在不同的身体结构上具有共同之处，毕竟从进化的角度看，节肢动物源自环节动物。它们的共有特征包括分节的身躯以及腹侧神经节的存在。然而，外骨骼和没有内部隔膜的小体腔的出现源于节肢动物，它们的循环系统是开放或者半封闭的（有的节肢动物有鳃），其心脏具有心孔，靠近背部，会将体腔内的血液（血淋巴）泵向整个身体内部，也就是血腔。

身体系统

它们具有一个专门的口器，口器由多个附肢组合形成。节肢动物的消化系统是完整的（具有口和肛门）。根据摄入的食物不同，其消化系统也各不相同。其消化系统从前往后的区域依次为前肠（吞咽、粉碎、储藏）、中肠（消化和吸收）以及后肠（水分吸收、形成粪便）。

排泄系统也很多样，有些节肢动物保留着和环节动物相似的系统结构，但只存在于寥寥几节中；也有的节肢动物形成了专门的排泄系统，比如马氏管，这种排泄系统能在排出尿酸（昆虫和多足纲节肢动物）和鸟嘌呤（蜘蛛）等固体废弃物的时候保持体内的水分。它们也具有成对的腺体，被称为触角腺或绿腺（甲壳纲）以及基节腺（螯肢亚门）。

节肢动物的呼吸系统也各不相同，它们的运行方式行之有效，和其生活的环境息息相关。水生的体积微小的节肢动物，如甲壳纲动物和海蜘蛛纲动物，气体的交换是通过体表或节间膜的区域实现的；而大型的甲壳纲动物具有一些较薄的表皮褶皱，其内侧浸润在血淋巴（鳃）中，这些褶皱的内侧可以是游离的，也可以生长在开放或封闭的腔室中。对肢口纲动物而言，上述功能（鳃片）是由后肢完成的。在陆地环境中，它们进化出了体壁的套叠结构，比如蛛形纲动物的书肺，这种结构也要依赖循环系统，以及气管（体现于六足节肢动物、多足纲节肢动物和高等蛛形纲动物）。这种气管是一种管道系统，它从外骨骼开始生出分支，其分支能到达动物身体内的几乎所有细胞。这个系统不需要借助循环系统输送气体（气管被划分为更细小的微气管，这些微气管直接与细胞连通）。等足目动物是仅有的陆生甲壳纲动物，它们有和气管相似的结构，这种结构位于腹部的附肢中，被称为假气管。它们的神经系统由位于背部的脑及成对的、有神经节的腹侧神经索组成。它们具有明显的头向集中，也就是神经系统在动物身体的前段集中。它们具有专门的感官，比如复眼、化学感受器、机械感受器和光感受器等带有角质层的感受器。多样的感受器赋予节肢动物极为有效的探测入侵者的能力，使它们时刻处于最佳警戒状态。其肌肉组织由专门的肌肉组成。这种肌肉组织不会形成肌肉层，而是形成横纹肌，横纹肌能让体节和体区相互独立地运动（肌肉附着在外骨骼的内侧）。同时它们的附肢内部也具有肌肉，使附肢可以很大限度地自主地运动，这种结构同昆虫的翅膀也有相通之处。其内脏处是平滑肌。

体区

体区是依据功能划分的节肢动物的身体单元（是一种根据体节的功能进行的划分）。例如，可以分为头、胸、腹 3部分，这是六足节肢动物（昆虫）的体区划分。有螯肢动物划分为前体部（头胸部）和腹部（某些物种有两个体区融合的趋势）。甲壳纲动物被划分为头部、胸部和尾节。

重要性

节肢动物在自然生态环境的运转中发挥着重要作用，因为它们能够使营养物质循环利用（昆虫降解）。此外，它们负责为植物授粉，这是食物链中的一个基本环节。从人类中心论的观点来看，节肢动物里有有害生物，也有控制有害生物的生物，它们也是生物指标。它们能够被制造成产品（蜂蜜、蚕丝、活性物质等），具有审美性，它们也是人类的食物来源（甲壳纲等）。它们是传染性物质（病毒、细菌、寄生虫）的重要传播者，也会引发疾病（虱病、蝇蛆病等）。有些病状是由咬伤（头部附肢或攻击性末端引起的损伤）引起的，有的是因为蜇伤（附肢或某种特定结构，出于捕食或防卫的目的插入皮肤），也有的由皮肤接触引发。从医生和兽医的角度看，螨类中最需要重视的是引发疥疮和蜱病的螨，这不仅仅是因为它们是寄生虫（以吸血为食），而且这种寄生虫病会产生严重的后果。蜱虫的寄生会对人类和动物的健康产生严重的影响（它们能导致巨大的经济损失）。蜱虫会对寄主的血液、皮肤或者机体产生直接的负面影响（比如瘫痪、贫血、皮肤病甚至中毒等），还会将病原体（细菌、病毒、原生动物、真菌等）传播给人类和动物。其他有螯肢动物造成的中毒，众所周知的有蛛毒中毒（例如毒蛛属、斜蛛属和罗纳栉蛛属的物种）或者蝎毒中毒（例如刺尾蝎属和钳蝎属的物种）。引起医生重视的昆虫集中在膜翅目（蜜蜂、黄蜂、大黄蜂）、半翅目（蝽象）、双翅目（蚊、虻、蝇）、蚤目（跳蚤）、鳞翅目（刺毛虫）和虱类（羽虱）。多足纲节肢动物中，唇足亚纲动物（蜈蚣）则比较突出。

起源和进化

环节动物、节肢动物、缓步动物和有爪动物等无脊椎动物的门类间具有一些基本的相似性。它们具有亲缘关系，上溯后生动物的进化历程发现，在某个点它们应该有一个共同的祖先。显然，它们共同的祖先应该能追溯到前寒武纪时期。对于这个祖先的类别，我们达成共识，认为它应该是环节动物，或者是具有环节动物特征的无脊椎动物。目前，节肢动物进化史体现为有争议的三种假说：认为它们是单源的、二源的或者多源的。这三种看法都拥有支持者，节肢动物现在是否构成一个单一门类（单源的），是否共有一个节肢动物类的祖先，还是源于两个（二源的）或更多的（多源的）亲缘种群，科学界无法统一意见。这里的亲缘种群指的是共有一些身体特征（特别是关节连接的足，这是一种趋同进化）的种群。

占据陆地环境后，节肢动物的身体构造因为新环境而进行了更新，行为上也有了变化，它们的呼吸系统不再依靠水，变为了用气管呼吸。在陆地环境中，最重要的、必不可少的结构是体表的半防水的角质层，这个角质层对于防止其身体变干是必不可少的。

气体环境促进了翅膀的发育，这种结构是昆虫所特有的，在它们扩散、占领新领地的活动中，翅膀起着决定性的作用。在面对敌人时，昆虫可以借助翅膀快速逃走，也能凭借翅膀更好地寻找食物。昆虫面对各种环境选择的压力，其中包括维管束植物，它们推动着昆虫族群的多样化。昆虫的社会关系开始复杂化，繁殖的机制出现，比如昆虫的变态；新的物质也随之产生，比如丝。

占领陆地

节肢动物占领陆地环境意味着它们的生理和解剖结构必须做出必要的改变：当它们的生存环境从液体介质变为另一种非常不一样的气体介质时，它们就不得不努力维持身体内部的水分，也就是渗透调节。在新环境中，可支配的氧气量推动了空气呼吸的身体结构的发育（例如，气管有气孔或气门，气体通过这里进出）。在新的环境中，新的排泄废弃物（氮）的方式也开始占主导，即以尿素或尿酸的形式排出。大气环境并不是始终如一的，这迫使它们必须改变身体温度调节机制，改变感觉器官，甚至改变所有和这些有关的生活习性，例如进食的习性（它们产生了为数众多的专门化的口器，以应对新环境的新食谱）。

行为

相比其他无脊椎动物，节肢动物的活动更复杂、更具有组织性。一个比较极端的例子是那些被称为“社会性昆虫”（例如蜜蜂、白蚁和蚂蚁等）的节肢动物。这些昆虫具有与其结构、生理和生命周期相关的不同寻常的特征，但其中最有趣的应该是它们复杂的行为。虽然先天行为或者本能行为（不需要通过学习或先期经验就能进行的行为；与生俱来的行为）支配着它们大部分的活动，但是学习能力也在许多物种的生活中占据着重要的地位。许多昆虫，比如蜜蜂，从出生起就要执行各种各样的任务，它们要学习觅食的路线（采集花蜜和花粉）。某些研究把蜜蜂早已深入人心的奉献的、牺牲的、顽强的、有序的、有恒心的形象模糊化了。蜜蜂在个体层面的行为可以是混乱的（无序的），同时它们在集体层面的行为是同步的、周期性的（有序的）。数学模型展示出了蜜蜂的社会行为中一个最令人吃惊的方面：当蜜蜂聚居地的活动处于有序和无序两极的动态平衡中时，其社会组织性才得以产生和延续。

节肢动物化石

根据化石的记载，节肢动物出现在寒武纪时期。三叶虫（最具代表性的节肢动物化石）出现于 5.5 亿年以前，在其后的 3 亿年间，它们在海洋中大量存在。它们开发出非常多样的栖息地和生活方式。它们的身体结构分为三个体区：头部、胸腹部和尾节，其中胸腹部和尾节在分节（每个分节都具有一对附肢）的数量等方面并不统一。

古代遗迹

三叶虫代表着古生代特有的节肢动物中的一个群体，比如莫特卡三叶虫（Modocia typicalis），存在于寒武纪中期的美国境内。