Строение и биология пауков
Прежде всего паук не насекомое, а паук. У насекомых есть голова, у паука голова и грудь слиты воедино. Цефалотораксом называют это головогрудное объединение. На голове у насекомых усики, а у раков, если заметили, даже две пары усов – большие и маленькие. У паука – никаких усов!
Так, по усам ориентируясь, распознать можно в типе членистоногих представителей трех подтипов: насекомых, раков и пауков (с паукообразными в придачу). Усы паукообразных и других хелицеровых: скорпионов, сольпуг, клещей и прочих – переделаны эволюцией в хелицеры. Это то, чем паук кусается, – острые, в суставе сгибающиеся (чтобы укусить!) и пронзенные тонким каналом, на манер змеиных зубов, хитиновые крючья. По каналу стекает яд – прямо в рану, сделанную хелицерами.
Но не только, разумеется, в усах дело; насекомые, например, бегают на шести ногах, а пауки – на восьми. Насекомые смотрят на мир выпукло – двумя большими, как говорят, фасеточными глазами, составленными из многих мелких глазков. У пауков глаза простые – не мозаика фасеток. Но зато глаз у них, как ног, восемь. Все сидят на объединенной с грудью голове, обычно парами. Два средних крупнее других и без зеркальца внутри – не блестят. Лишь у немногих пауков не восемь, а шесть глаз, у иных – даже четыре, два, а то и вовсе нет глаз. Но это исключение, которое, как известно, только подтверждает правило.
Раки дышат жабрами, насекомые – трахеями (тонкими трубочками, которые ветвятся в тельце насекомого). А пауки – либо только легкими (птицееды и им подобные четырехлегочные пауки-примитивы), либо парой легких и парой трахей (те, что с точки зрения эволюции моложе и совершеннее), либо парой легких без трахей, или, наконец, лишь трахеями без легких. А водяной паук-серебрянка, когда ныряет, кровь свою обогащает кислородом из пузырька воздуха, как мантией его одевающего.
Но обычно у пауков либо четыре легких, либо только пара их и пара трахей (все прочие варианты – исключение из правила). Вход в те и другие снизу, на брюшке паука. Легкие лежат впереди трахей; их наружные отверстия, стигмы, обычно вытянуты в поперечные щели. А паучья кожа над легкими, впереди стигм, «цветом и скульптурой» заметно выделяется на окружающем рельефе хитиновой брони. Легкие как бы крышечками прикрыты – элитрами; по ним можно узнать, сколько у паука легких и есть ли они вообще.
Стигмы трахей часто слиты в одну поперечную щель. За ней, тоже снизу, на брюшке, но у самого его конца, – паутинные бородавки. Если вы лишены предрассудков, то, взяв паука в руки и вооружившись лупой, отчетливо их увидите. Три, реже две, одна, четыре пары конических бугорков. Это то, что сделало паука пауком!
В этих «ретортах» природа творит свою алхимию, превращая соки паучьего тела в паутину. Пять или шесть разных типов паутинных желез – трубчатые, мешковидные, грушевидные и прочие – производят паутину нескольких сортов: липкую, сухую, прямую, гофрированную. А назначение у нее прямо-таки универсальное: сети и тенета делает из нее паук, кокон для яиц и дом для жилья, гамак для брачных целей и бола для метания в цель, водолазный колокол и миску для еды, арканы для мух и аэростаты, хитроумные двери для нор и многое, многое другое.
Каждая паутинная железа выводит наружу свою продукцию – клейкую жидкость, быстро твердеющую, – через тонюсенькую хитиновую трубочку. Трубочек таких пол тысячи у крестовика, и лишь сотня у паука, что живет в погребе. Тончайшие (в тысячную долю миллиметра) тягучие ниточки из сотен трубочек паук задними ногами склеивает в одну шелковистую паутину. Комбинируя по-разному эти нити, прядет пряжу нужного ему сорта. Разносортная паутина получается не только потому, что железы выдают разную пряжу, но и оттого, что прядильные инструменты у пауков неодинаковы. У крестовиков, например, на конце каждой из двух четвертых ножек три прядильных когтя со множеством зубьев в основании – два спаренных, подвижных и третий непарный, неподвижный. Этим зубом пауки и ведут нить, а парные гребенчатые когти, сгибаясь в местах перекреста нитей, скрепляют их – «дают уток».
У многих других пауков только два парных когтя.
О прядильных инструментах, именуемых крибеллюм и каламистр, расскажу потом.
Теперь если взглядом вдоль по пауку продвинемся, то от брюшка через осиную талию-стебелек доберемся до головогруди. На ней все конечности паука: восемь ног, «руки» – педипальпы, впереди них и за педипальпами – хелицеры.
Педипальпы как бы дополнительная, пятая пара ног, на которых, однако, пауки (кроме некоторых) не ходят и которыми, как руками, все вокруг щупают. Добычу тоже. И поворачивают ее педипальпами во все стороны, пеленая паутиной. Чистят ими рот после еды, а паучихи «зашивают» швы коконов с яйцами.
А самец-паук педипальпами продляет еще и свой род в назначенный природой час размножения. Поэтому у паука педипальпы без когтей и раздуты на концах луковицей или фигурой, вообще ни на что не похожей, образуя особый пальпальный, иначе говоря половой, орган. Самец, набрав в него, как в спринцовку, свою долю вклада в развитие паучьего рода, рукой-педипальпой преподносит ее даме сердца. Та этот дар принимает, но не педипальпой, а эпигиной – прячет в «карманчик» снизу на брюшке.
Сзади за педипальпами на объединенной головогруди четыре пары ног. Паук на них бегает, так сказать, дублированной рысью (не иноходью!), одновременно вынося вперед первую и третью ноги с одной стороны, а вторую и четвертую – с другой. Потом четыре другие ноги, которые опирались о землю, делают шаг вперед. Бегают пауки довольно резво: иные 30 сантиметров в секунду. Передними, ногами паук еще и боксирует – бьет противника, высоко вскидывая их вверх. А также и паучиху свою бесцеремонно отпихивает, если она загорится желанием его съесть. Этими же ногами (часто и второй парой) ухаживает паук за паучихой, выкидывая их вверх и в стороны в разных любовных сигналах. «Токует» на свой лад.
Задними ногами паучиха держит кокон с яйцами, грея его на солнце или путешествуя по норам и травам. А если паучата, маленькие тарантульчики например, слишком засидятся на маминой спине, паучиха их одного за другим сбрасывает на землю задними же ногами. Ими обычно пауки прядут и паутину.
У тарантулов в ногах нет разгибающих мышц, а только сгибающие. Они ноги согнут, а разгибает их уже кровь (точнее, гемолимфа), которую сердце под давлением накачивает в полые ноги.
Факт удивительный! Удивительный и роковой: оттого, наверное, сильные и отлично вооруженные тарантулы так часто гибнут в борьбе с осами-охотницами. Потеряв в драке с осой лишь несколько капель крови, тарантул сразу же, говорит профессор П. И. Мариковский, перестает ноги быстро разгибать (давления крови не хватает!), теперь он какой-то вялый – «теряет способность к движению и становится добычей нападающей стороны».
Кровь в ноги пауков толкает сердце. У пауков устроено оно просто: длинная, во все брюшко, мускулистая трубка. Кровь втекает в нее через 2-4 пары крохотных дырочек – остий. Сердце-трубка сжимается (30-50 раз в минуту в покое, 200 раз в драке и бегстве!) и выталкивает кровь через пару передних и несколько пар боковых артерий (назад через остии путь крови закрыт клапанами). На концах артерии вроде бы обрываются, и кровь течет в широкие лакуны – промежутки между органами. По пути омывает она легкие и трахеи и забирает кислород, отдавая углекислый газ. Потом через остии сердце вновь засасывает освеженную кислородом кровь, чтобы бросить ее в новый круговорот.
Под сердцем вытянулся кишечник: спереди раздута кишка в желудок и еще в пять пар пищеварительных «чанов» – слепых мешковидных выростов. Есть у пауков и печень (объединенная с поджелудочной железой), и почки двух разных сортов – мальпигиевы сосуды и коксальные железы.
Нервные узлы, ганглии, природа, совершенствуя породу беспозвоночных, слила у пауков воедино, и получилось нечто похожее на мозг – объединенная масса нервных центров. Прародители пауков были слишком членистыми, а тело их – слишком децентрализованным. Их органы отстояли далеко друг от друга по продольной оси. Естественному отбору пришлось многое сливать и объединять, чтобы превратить родоначальника-червя в компактного паука и насекомое – более совершенные живые конструкции.
Хорошо ли видят восемь паучьих глаз? Видят в общем. Однако довольно близоруко – лишь за 20-30 сантиметров узнают своих. Но и не дальнозорко – могут охватить взором, по-видимому, лишь пространство радиусом в один метр.
Самка каракурта зрением совсем слаба: паука своего признает, если подойдет он к ней почти вплотную, когда лишь два-три сантиметра их разделяют. Но то, что больше и движется, особенно на фоне светлого неба, видит она за метр или три.
Однако у пауков, которые сетей не плетут (бокоходы, скакунчики, пауки-волки), а охотятся наскоком из засады, зрение, надо полагать, достаточно зоркое. Особенно у скакунчиков, которые глазами-телескопами видят муху за 8 сантиметров так же отчетливо, как мы за 75.
Два центральных больших глаза пауков наделены удивительным свойством: особые мышцы перемещают их сетчатку, и поэтому паук может фиксировать взгляд на разных объектах, не поворачивая головы и самих глаз. Кажется, что смотрит он в одну точку, а на самом деле нет – обозревает многое вокруг.
Эти центральные два глаза отличаются от других паучьих глаз еще тем, что они не инвертированы, то есть в них сетчатка не вывернута «наизнанку», как в глазах человека.
Пройдя через хрусталик, лучи света падают на сетчатку, а это в сущности частички мозга. Сетчатка сплошь сложена из нейронов и световых рецепторов – палочек и колбочек. По непонятной причине она у многих животных словно вывернута наизнанку: сверху, ближе ко входу в глаз, лежат нервные клетки, а за ними рецепторы, так что свет должен вначале пройти через нечто непрозрачное, чтобы достичь цели – палочек и колбочек. И это после того, как столько изобретательности было потрачено на создание совершеннейшей оптики на передней стенке глаза! Вот вам пример того, что не все в природе разумно и целесообразно.
Никакого глубокого смысла, никакой необходимости выворачивать сетчатку наизнанку не было. Это доказывают нам осьминог и паук.
Конструируя глаза паука и осьминога, природа сетчатку не вывернула. В ней свет сначала падает на воспринимающие его рецепторы, а нервные клетки, занимающиеся вычислением и переводом оптической информации на универсальный язык мозга, лежат за ними и не наводят тень на фотоэлементы.
Но остальные, не центральные глаза паука, как и наши, инвертированные.
Слышит ли паук? Многие слышат несомненно: пауки-волки, например, – жужжание мухи, а те, у которых есть стрекочущие органы, – их стрекотание. Но странно, никаких органов слуха у пауков анатомы пока не нашли. Одно время думали, что, возможно, о звуках информируют паука загадочные трихоботрии – ямки на педипальпах и ногах с погруженными в них щетинками (у иных пауков их не меньше двухсот!). Однако эксперименты убедили: верно, трихоботрии улавливают самые легкие дуновения воздуха (например, от летящей мухи), но только не звуковые волны. Трихоботрии и о колебаниях паутины и воды доносят пауку. Серебрянка, водяной паук, по этим донесениям за шесть сантиметров узнает, что дафния, маленький рачок, плывет невдалеке. Чем слышит паук – пока загадка.
Органы обоняния пауки носят на кончиках педипальп и ног (тарзальные органы). Кроме того, тысячи их рассеяны по всему телу (лировидные органы). Но хорошо обоняет паук только «на очень близком расстоянии и лучше всего при полном контакте с пахучим веществом», – пишет знаток пауков профессор Артемий Васильевич Иванов.
Отсутствием вкуса пауки тоже не страдают: сухие или напитанные простой водой кусочки бузины выбрасывают из тенет, но обмазанные мясным бульоном не выкидывают, а с аппетитом обсасывают. Органы вкуса у паука в глотке.
Источник статьи: http://www.ispiders.ru/articles/71-stroenie-i-biologiya-paukov.html
Класс паукообразные
Класс паукообразные включает в себя около 114 тыс. видов пауков, встречаются повсеместно. Приспособились к жизни в наземно-воздушной и водной средах обитания. Именно паукообразные первыми (в эволюционном плане) заселили сушу. Согласно систематике паукообразные относятся к подтипу Хелицеровые.
Их строение является отражением приспособления к суровым наземным условиям, где высока вероятность пересыхания, и самый ценный ресурс — вода. В число паукообразных входят отряды: скорпионы, пауки и клещи.
Изучает пауков наука — арахнология (от греч. arachne — паук и logos — слово).
Большинство паукообразных — хищники, питающиеся насекомыми. Они строят ловчую сеть, паутину (тенету), охотятся из засады. Часть паукообразных перешла к паразитическому образу жизни: они присасываются к коже как наземных, так и морских животных, питаются кровью хозяина. Клещи могут служить переносчиками инфекционных заболеваний человека и животных.
Мы рассмотрим данный класс на примере типичного представителя — паука-крестовика. Также остановимся на других наиболее значимых представителях этого класса.
Паук-крестовик
Такое название паук получил неслучайно: на спинной стороне брюшка имеются белые пятна, образующие крест, благодаря чему он легко узнаваем.
- Покровы, опорно-двигательная система
Тело подразделяется на головогрудь и брюшко, покрыто хитиновой кутикулой, которая служит защитой животному от пересыхания. Полость тела — миксоцель. Конечности брюшного отдела отсутствуют (редуцированы), всего имеется шесть пар членистых конечностей. Две из них, наиболее близко расположенные к головному концу тела, преобразуются в хелицеры.
Хелицеры (от греч. chele — клешня коготь и keras — рог) — первая пара головных, обычно клешневидных конечностей у членистоногих животных подтипа хелицеровых. Их основная функция — схватывание и разрывание добычи, измельчение и раздавливание пищи. Состоят хелицеры из 2-3 члеников и часто заканчиваются клешней.
За хелицерами располагаются ногощупальца — педипальпы (от лат. pes (pedis) — нога и palpus — щупальце). Педипальпы — вторая пара членистых конечностей на головогруди у паукообразных. Служат для захвата и пережевывания пищи, а также — осязания. Щетинки на педипальпах препятствуют попаданию в рот твердой пищи — запомните, что пауки питаются жидкой пищей и пищеварение у них особенное. Скоро вы все узнаете 😉
На брюшке паука снизу находятся особые органы — паутинные бородавки (видоизмененные брюшные ноги). Это парные членистые выросты (от одной до четырех пар), основная функция которых — формирование паутинного волокна. С помощью паутинных волокон пауки строят ловчую сеть, которую мы называем паутиной (тенетой).
Паутина каждого паука имеет свой уникальный рисунок, она состоит из сухих и липких нитей. Паук сам строит паутину и прекрасно знает, какие нити липкие, избегает их. Другие животные не знают этот секрет, и поэтому легко запутываются.
Ходильных ног у паука восемь (четыре пары). Для всех представителей подтипа хелицеровых, в том числе и паука-крестовика, характерно отсутствие усиков: у них нет ни антеннул, ни антенн.
Запомните, что пищеварение у паука — внекишечное. Поймав добычу, паук вонзает в ее тело хелицеры и впрыскивает яд (образовавшийся в ядовитых железах). Жертва заключается в кокон из паутины, после чего паук впрыскивает в жертву секрет слюнных желез, который начинает в прямом смысле переваривать жертву вне кишечника паука — отсюда и название! После некоторого времени пауку остается просто всосать уже переваренные органы и ткани жертвы. Твердую пищу паук не ест.
Пищеварительная система паукообразных состоит из передней, средней и задней кишки. В составе передней кишки выделяют глотку, зоб и сосательный желудок, снабженный мощной мускулатурой и действующий подобно резиновой груше. Благодаря сосательному желудку паук вытягивает переваренные органы и ткани жертвы.
Средняя кишка, основная функция которой — всасывание, имеет многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, которые увеличивают общую площадь всасывания. Задняя кишка завершается анальным отверстием, через которое непереваренные остатки пищи выводятся наружу.
Помимо пары легочных мешков, у паука имеется система трахей. Легочные мешки паука являются видоизмененными кожными выростами, имеют форму параллельных перегородок.
Трахеи — дыхательные трубки паукообразных и насекомых, открывающиеся на поверхности тела особыми отверстиями — стигмами (дыхальцами), чаще всего лежащими попарно. Внутренняя стенка трахей представлена хитиновой оболочкой, которая предохраняет трахеи от спадания.
Благодаря системе трахей кислород доставляется к тканям и органам паука, а углекислый газ удаляется из организма.
Кровеносная система паука, как и всех членистоногих, незамкнутого (лакунарного типа). Состоит из трубковидного сердца, функционирование которого происходит также, как и у ракообразных. Сердце лежит в околосердечной сумке — перикарде. От сердца отходит аорта, несколько артерий и система лакун, в которых циркулирует гемолимфа, омывающая внутренние органы и ткани.
Нельзя не отметить, что развитая система трахей значительно упрощает строение кровеносной системы, которая практически не участвует в переносе кислорода. Именно по этой причине в кровеносной системе отсутствуют капилляры и мелкие сосуды.
Таким образом, основной функцией кровеносной системы становится транспорт питательных веществ к клеткам и тканям организма.
Органы выделения — мальпигиевы сосуды. Мальпигиевы сосуды — тонкие (как нить) слепо заканчивающиеся выросты кишечника на границе средней и задней кишки. Сухопутный образ жизни настолько поднял ценность воды для пауков, что в мальпигиевых сосудах из мочи всасывается вся вода, и на входе в кишечник мочевая кислота кристаллизуется и выпадает в осадок, в твердом виде выводится с экскрементами.
Также у пауков присутствуют особые — коксальные железы (лат. coxa — бедро), являющиеся видоизмененными метанефридиями. Выводной проток этих желез открывается чаще всего возле основания первых члеников — третьей пары ходильных ног.
Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия, коннектив, соединяющих эти два ганглия, — все эти структуры вместе образуют окологлоточное нервное кольцо. От окологлоточного нервного кольца отходит брюшная нервная цепочка, строение которой нетипично — все нервные узлы сливаются в единственный звездообразный узел.
Органы чувств представлены органами равновесия — статоцистами, слуха — слуховыми пузырьками. У пауков 4 пары простых глаз, по всему телу распределены чувствительные волоски — щетинки, наибольшая их концентрация наблюдается на хелицерах, педипальпах, вокруг рта и на конечностях. Пауки очень чувствительны к малейшим вибрациям паутины, что позволяет им не прозевать добычу, попавшуюся в нее.
Раздельнополые животные, оплодотворение внутреннее. Половые железы самцов — семенники, самок — яичники. Самцы откладывают сперматофор (мешок со сперматозоидами), который самка захватывает краями полового отверстия. Некоторые пауки вводят сперму непосредственно в половые пути самки с помощью копулятивных органов.
Развитие паукообразных прямое — без метаморфоза (за исключением клещей). Часть пауков откладывают яйца, из которых в дальнейшем развиваются молодые особи, часть обладают живорождением. Живорождение — появление на свет полностью развившегося детеныша, свободного от яйцевых оболочек.
Паук-серебрянка (водяной паук)
Этот паук восхищает тем, как обустраивает свое жилище. Оно представляет собой подводный колокол, наполненный воздухом, который паук приносит на брюшке, постепенно создавая воздушный пузырь под водой, в котором он и живет. Ловчую сеть этот паук строит под водой, питается мелкими животными, которые случайно касаются нитей ловчей сети. Паук подстерегает их, сидя в колоколе.
Воздух из наземной среды водяной паук переносит под брюшком, которое кажется под водой серебряным — отсюда паук и получил свое название — серебрянка.
Сенокосец
Сенокосцы объединяются в самостоятельный отряд класса паукообразных. Простонародное название сенокосцев — косиножки. Сенокосцы не ядовиты, у них отсутствуют паутинные железы. Имеется пара головогрудных желез, выделяющих секрет с резким пахучим запахом, которые защищают сенокосцев от поедания хищными животными.
У большинства сенокосцев ходильные конечности легко отрываются, после чего, даже буду отделенными от тела, продолжают сокращаться: это отвлекает внимание хищников пока сенокосец спасается бегством. За счет этих сокращений паук и получил свое название — сенокосец.
Каракурт — черная вдова
К отряду пауки также относятся очень ядовитые каракруты — вид пауков из рода черных вдов. Характерный внешний морфологический признак — наличие 13 пятен на верхней стороне брюшка.
Укус каракурта ощущается моментально — в месте укуса появляется жгучая резкая боль, вскоре присоединяется одышка, тахикардия (учащенное сердцебиение), головокружение, головная боль и тремор. Для лечения применяют противокаракуртную сыворотку. В отсутствии лечения возможен летальный исход, в годы массового размножения каракурта часто погибают сельскохозяйственные животные, известны случаи смерти у людей.
Клещи
Клещи — подкласс членистоногих из класса паукообразных. Это мелкие паукообразные, длина которых не превышает 1-4 мм. Их тело не дифференцировано на отделы: головогрудь и брюшко срастаются. Клещи — паразиты, ведущие наземный образ жизни. Известны собачий и таежный клещи, кровососущие животные, паразитирующие на животных и человеке.
Спешу вас оповестить о том, что клещи не «прыгают». Это распространенное заблуждение. Анатомическое строение их конечностей исключает возможность прыжка как такового. Чаще всего клещи забираются на травы высотой 0,5-1 м и ждут приближения теплокровного животного, которое их касается: в этот момент клещ и перебирается на тело животного или человека.
При укусе клеща его извлекают из кожи с помощью специальной методики. Известен прием, заключающийся в помещении клеща в масляный раствор. Теперь вам анатомически понятно, что масло через дыхальца заполняет систему трахей и препятствует поступлению кислорода к клеткам и тканям клеща. В течение нескольких минут клещ погибает от гипоксии внутренних органов и тканей, что дает возможность проще извлечь его.
Главная опасность клеща отнюдь не в объеме высосанной им крови, а в том, что клещи часто являются переносчиками возбудителей тяжелых инфекционных заболеваний. Через некоторое время после укуса человек может заболеть туляремией, таежным энцефалитом, клещевым сыпным тифом.
Клещевой энцефалит — или весенне-летний, получил такое название вследствие сезонной активности клещей. Частота энцефалитов резко возрастает в весенне-летний период, когда у клещей начинается период активного размножения.
Клещевой энцефалит (от греч. enkephalos — головной мозг) — тяжелое заболевание, иногда приводящее к летальному исходу. Протекает с лихорадкой, возможны эпилепсия, судороги, параличи мышц.
Чесоточный зудень
Внутрикожный паразит, вызывающий чесотку у человека и других млекопитающих. Все тело клеща покрыто многочисленными волосками. Попав на кожу, он начинает рыть ходы в ней, что приводит к возникновению сильного зуда, усиливающегося по ночам. Питается кровью, размножается прямо в коже.
Излюбленное место для рытья ходов: межпальцевые промежутки, подмышечные ямки, область промежности.
Скорпионы
Отряд членистоногих из класса паукообразных, представленный наземными формами, встречающимися в жарких регионах — степях и пустынях Средней Азии, Австралии, Америки, Африки.
Для скорпионов характерно наличие ядовитого аппарата на конце тела — «хвосте», который заканчивается ядовитой иглой. Внутри хвоста расположена пара ядовитых желез, окруженных мышцами, при сокращении которых ядовитый секрет поступает в протоки, оканчивающиеся на вершине иглы.
Значение паукообразных
Как и все живые организмы, пауки — звено в цепи питания (консументы). Они уничтожают многих насекомых-вредителей, яд, выделяемый их ядовитыми железами, наносит вред здоровью человека, вплоть до летального исхода.
Как говорится, все есть яд и все есть лекарство — вопрос в дозировке. Из яда паукообразных (в том числе скорпионов) люди научились изготавливать лекарства, так что у них имеется еще и медицинское значение. В странах Азии паукообразные приобретают пищевое значение — их употребляют в пищу как деликатесы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник статьи: http://studarium.ru/article/63