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假体腔是从胚胎期的囊胚腔发育而来，而真体腔是中胚层中间形成的腔，且无体腔膜；假体腔内充满体腔液或有一些间质细胞的胶状物。无体腔、假体腔、真体腔，是动物界在演化史上的3个重要层级，但传统上把假体腔动物视作一个分类类群，相当于“总门”（亦称超门），曾包括线虫、轮形、腹毛、动吻、曳鳃、线形、兜甲、棘头、内肛、环口动物门等。但分子生物学研究显示，假体腔动物并不是单源系或单系群，从亲缘关系上看，它们虽然都具假体腔，但并不完全来自同一个祖先。实际上，轮形、腹毛、棘头、环口动物应隶属于扁虫动物总门，内肛动物隶属于冠轮动物总门，其他几个门属于蜕皮动物总门。
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线虫动物其他重要特征
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外形：绝大多数自由生活的线虫体型较小，体长一般不超过2.5毫米，多数在1毫米左右，陆生的大型个体可长达7毫米，海产的可达5厘米。但寄生种类最长的可达1米，如寄生于猪体内的膨结线虫（Dioctophyma）。体表光滑或由角质层特化形成环、嵴、瘤及纵线等。唇及感觉器多呈放射状排列。
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体壁及运动：线虫的体壁也是由角质层、上皮细胞及肌肉组成。在脱皮前，角质层中有用的物质被虫体吸收，然后上皮细胞重新分泌新的表皮，使旧表皮与上皮细胞分离，并最后完全脱落，使虫体得以生长。线虫的运动是由纵肌的收缩及角质层的弹性改变而共同完成的。
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取食与消化：线虫的食性很广，许多自由生活的线虫为肉食性，以小型动物为食；也有许多为植食性，以藻类及植物根部细胞及其内含物为食；还有的种类是细菌及沉积物的取食者，是以溶解的动植物尸体或有机颗粒为食。它们是细菌和真菌的最大捕食者。
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线虫的消化系统结构简单，为一直形管，前端口后为一管状或囊状的口囊，口囊之后为咽、中肠、短的直肠、肛门。它们可以通过体表进行气体交换或低氧呼吸，没有专门的呼吸及循环系统。
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排泄及水分调节：线虫的排泄器官属于原肾型。主要功能是保持体液的稳定，保持体内的水盐平衡。原始种类只有1～2个长颈形的、位于咽周的腺细胞（亦称肾细胞）进行排泄及水分调节。另一些种，腺型肾细胞延伸成管型排泄器，多呈H形管。
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神经与感官：在咽的周围有一环状的脑，两侧膨大成神经节，由脑环向前后各分出6条神经，其中腹神经最发达。感觉器官主要分布在头部及尾部两端。头部包括唇、乳突、感觉毛，统称为头感器；还有一个由纤毛衍化的化感器，是线虫特有的感觉器，位于身体前端一侧，它是体表的内陷物。
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生殖与发育：线虫主要为雌雄异体、性二型。雄性个体较小，后端弯曲成钩状。雄性通常具有1个精巢，少数种是2个；雌性通常有2个卵巢，少数仅1个。大多数线虫雄性泄殖腔向外伸出两个囊，每个囊中有一角质的交合刺，有肌肉牵引可自由地由泄殖孔伸出体外，交配时用以撑开阴门。
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极少数种类是雌雄同体，如小杆亚纲（Rhabditia）的一些种类，并可自体受精。也有极少数陆生线虫可孤雌生殖。自由生活的线虫产卵量较少；海产种类一般仅产数十粒卵；陆生种产卵较多，可达数百粒；寄生种类产卵量极大，日产卵达数千到数十万粒。幼虫期一般蜕皮4次，前2次蜕皮常在卵壳中进行，成年后不再蜕皮。
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《旧约圣经·民数记》记述了以色列人被火蛇侵害，而这火蛇可能就是一种叫作“麦地那龙线虫”（Dracunculus medinensis）的线虫动物。这种线虫引起的“几内亚线虫病”或龙线虫病，在非洲、印度、巴基斯坦和中东等地区流行。
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《神农本草经》记载，可以用使君子（Quisqualis indica）驱除蛔虫。使君子是一种落叶攀缘状灌木，隶属双子叶植物纲桃金娘目使君子科，在古代中医中常被视作驱虫药物。
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从亚里士多德，到希波克拉底，再到罗马的盖伦（Galen，129～200），这些早期先哲和医师们都对蛲虫有所记述，他们把蛲虫称作Ascaris vermicularis，要知道那时还没有林奈创立的双名制命名法，但已有先人开始这么使用了。
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中世纪的驯鹰人在鹰或者隼的瞬膜下找到了线虫。
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丰富的种类
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线虫动物适应性强，基本上生活在各种自然环境中，甚至包括极端环境。一半以上的种类为寄生性。目前已正式命名约28000种，但估计有8万～100万种。以前一般分为2个纲及5个亚纲：腺肾纲（Adenophorea）的刺嘴亚纲（Enoplia）、色矛亚纲（Chromadoria），胞管肾纲（Secernentea）的小杆亚纲（Rhabditia）、旋尾亚纲（Spiruria）、双胃亚纲（Diplogasteria）。
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但最新的分类将该门分为4个纲：腺肾纲（Adenophorea）、色矛纲（Chromadorea）、胞管肾纲（Secernentea），以及1个尚未定名的纲（Nematoda incertae sedis）。另外，线虫动物门的分类系统比较多，各家观点不同，例如Yamaguti（1961）、陈心陶（1965）、Levine（1968）、孔繁瑶（1980）、Maggenti（1981）以及Holterman et al．（2006）等人的分类意见都不尽相同，而在不同的类群之中，又有更多的学者有不同的分类意见，因此这里姑且简单介绍几个主要类群。
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腺肾纲（Adenophorea）
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亦称有腺纲、无尾感器纲（Aphasmida）。身体尾端无尾感器，有尾腺，排泄器官腺状，由单细胞或多细胞腺体组成。咽柱形或圆锥形，前端细长，后端膨大腺状，咽腺5个或更多。
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分布广泛，生活方式多样。自由生活的种类广泛分布于海洋、淡水及土壤中，甚至在海底深处、沙漠及温泉都可发现线虫。海产线虫仅限于本纲。并且，同一物种内的数量惊人，据报道，在1平方米的海底泥沙中可含有442万条线虫，土壤中的线虫数量也是巨大的。许多线虫是在动植物体内营寄生生活，造成人畜重要疾病及农作物的损害。主要有5目。
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刺嘴目（Enoplida）：多数海产，少数咸水或淡水，如刺嘴虫（Enoplus）、旋毛虫（Trichinella spiralis）。
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人鞭虫（Trichuris trichura）
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又称毛首鞭形线虫，是腺肾纲的代表种。成虫寄生于人体盲肠内，严重感染时也寄生于阑尾、结肠及直肠等处。虫体呈鞭状，雌虫体长35～50毫米，雄虫30～45毫米，虫体前3/5细如鞭状。轻度感染时无明显症状，重度感染出现阵发性腹疼、慢性腹泻及便血等症状。
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单齿目（Monochida）：仅生活在土壤及淡水中，如单齿虫（Monochus）。