Органы дыхания и чувств у пауков

one_keeper

Статьи о пауках-птицеедах

Theraphosids

Дыхательная система пауков

Роберт Гейл Брин III

Юго-западный колледж, Карлсбад, Нью-Мексико, США

Дыхание, или газообмен кислорода и углекислого газа, у пауков часто не вполне ясен даже специалистам. Многие арахнологи, включая меня, изучали разнообразные области энтомологии. Как правило, курсы по физиологии членистоногих концентрируются вокруг насекомых. Самое существенное различие в респираторной системе пауков и насекомых заключается в том, что в дыхании насекомых их кровь или гемолимфа не играет никакой роли, тогда как у пауков она является непосредственным участником процесса.

Обмен кислородом и углекислым газом у насекомых достигает совершенства во многом благодаря комплексной системе воздушных трубок, составляющих трахею и более мелкие трахеолы. Воздушные трубки пронизывают все тело в тесном контакте с внутренними тканями насекомого. Для газообмена между тканями и воздушными трубками насекомого гемолимфа не нужна. Это становится понятным на примере поведения определенных насекомых, скажем, некоторых видов кузнечиков. Во время движения кузнечика кровь предположительно циркулирует по всему телу, поскольку сердце останавливается. Давления крови, вызванного движением, достаточно для гемолимфы, чтобы выполнить свои функции, которые в большей степени заключаются в распределении питательных веществ, воды и выделении отработанных веществ (своеобразный эквивалент почкам млекопитающих). Сердце начинает снова биться, когда насекомое прерывает движение.

С пауками дело обстоит иначе, хотя и кажется логичным, что у пауков должно все происходить подобным образом, по крайней мере, для тех, у которых имеются трахеи.

Дыхательные системы пауков

У пауков выделяют, как минимум, пять различных типов дыхательных систем, что зависит от таксонометрической группы и того, с кем вы об этом беседуете:

1) Единственная пара книжных легких, как у сенокосцев Pholcidae ;

2) Две пары книжных легких – у подотряда Mesothelae и подавляющего большинства мигаломорфных пауков (включая птицеедов);

3) Пара книжных легких и пара трубчатых трахей, как, например, у пауков-ткачей, волков и большинства видов пауков.

4) Пара трубчатых трахей и пара ситовидных трахей (или две пары трубчатых трахей, если вы из тех, кто уверен, что различий между трубчатыми и ситовидными трахеями недостаточно, чтобы выделять их в отдельные виды), как в небольшом семействе Caponiidae .

5) Единственная пара ситовидных трахей (или для некоторых трубчатых трахей), как в небольшом семействе Symphytognathidae .

Кислород и углекислый газ переносятся по гемолимфе протеином дыхательного пигмента – гемоцианином. Хотя гемоцианин по химическим свойствам и напоминает гемоглобин позвоночных, в отличие от последнего в него входят два атома меди, что придает крови пауков голубоватый оттенок. Гемоцианин не столь эффективен для связывания газов, как гемоглобин, но паукам его возможностей вполне хватает.

Как показано на приведенном выше изображении паука цефалоторакса, комплексная система артерий, проходящая к ногам и головной области, может считаться преимущественно замкнутой системой (согласно Феликсу, 1996).

Трахейные трубки пронизывают тело (или его части, в зависимости от вида) и заканчиваются около тканей. Все же этот контакт недостаточно близок, чтобы они могли поставлять кислород и удалять из организма углекислый газ самостоятельно, как это происходит у насекомых. Вместо этого, пигментам гемоцианина приходится подхватывать кислород из окончаний дыхательных трубок и проводить его дальше, пропуская углекислый газ обратно в дыхательные трубки. Трубчатые трахеи обычно имеют одно (реже два) отверстие (именуемое дыхальце или стигма), большинство из которых выходят на нижнюю сторону брюшка, рядом с прядильными придатками.

Легочные щели или щели книжных легких (у некоторых видов легочные щели оснащены различными отверстиями, которые могут расширяться или сужаться в зависимости от потребностей в кислороде) расположены спереди нижней части абдомена. Полость за отверстием растянута внутри и вмещает множество листоподобных воздушных карманов книжного легкого. Книжное легкое буквально напичкано воздушными карманами, покрытыми чрезвычайно тонкой кутикулой, которая позволяет производить газообмен посредством простой диффузии, в то время как кровь протекает через него. Зубовидные образования покрывают большую часть поверхности книжных легких со стороны протекания гемолимфы, чтобы предотвратить коллапс.

Поскольку птицееды обладают крупными размерами и их легче изучать, многие физиологи при рассмотрении механизма дыхания пауков останавливаются именно на них. Географическое место обитания изучаемых видов при этом редко уточняется, можно предположить, что большинство из них родом из США. Почти повсеместно систематика птицеедов не принимается во внимание. Лишь изредка физиологи привлекают компетентного систематика по паукам. Чаще же они верят каждому, кто говорит, что может идентифицировать подопытные виды. Подобное пренебрежение к систематике проявляется даже у наиболее известных физиологов, включая Р.Ф. Феликса, автора единственной широко распространенной, но, увы, не самой точной книги по биологии пауков.

Книжное легкое, состоящее из листоподобных перемежающихся воздушных карманов с венозной гемолимфой, протекающей в одном направлении между карманами. Слой клеток, изолирующих воздушные карманы от гемолимфы, настолько тонок, что становится возможным газообмен посредством диффузии (по Феликсу, 1996).

Несколько популярных научных имен, одновременно комичных и грустных для тех, кто имеет хоть какое-то представление о систематике, наиболее часто встречаются в подобного рода статьях. Первое имя – Dugesiella, чаще всего обозначаемая как Dugesiella hentzi. Род Dugesiella исчез в семействе Aphonopelma давным-давно, и даже если его когда-то и относили Aphonopelma hentzi (Жирар), это не может быть принято как заслуживающая доверие идентификация. Если физиолог ссылается на D. hentzi или A. hentzi, это лишь значит, что кто-то исследовал вид Aphonopelma, о котором кто-то другой решил, что этот вид родом из Техаса.

Грустно, но до сих пор среди физиологов гуляет имя Eurypelma californicum . Род Eurypelma был растворен в другом роде некоторое время назад, и вид Aphonopelma californicum был признан недействительным. Данных пауков, возможно, следует относить к Aphonopelma eutylenum . Когда вы слышите указанные имена, это лишь значит, что кто-то думает, что эти виды родом из Калифорнии.

Некоторые «научные» имена действительно вгоняют в краску. В 1970х годах, некто провели исследование вида под названием Eurypelma helluo . Судя по всему, они ошиблись с отнесением вида к паукам-волкам Lycosa helluo (сейчас Hogna helluo (Валкенаер)) и изменили имя рода, чтобы сделать его более похожим на имя паука-птицееда. Бог его знает, кого эти люди исследовали.

С переменным успехом, но все же физиологи изучали пауков, иногда даже птицеедов, и они достигли некоторых заслуживающих внимания результатов.

У тестируемых птицеедов было обнаружено, что первая (передняя) пара книжных легких управляет потоком крови от просомы (головогруди), в то время как вторая пара легких – кровью от абдомена, до того, как она возвратится к сердцу.

У насекомых сердце преимущественно представляет собой простую трубку, которая высасывает кровь из брюшка, проталкивает ее через аорту и выбрасывает ее в районе головного отсека тела насекомого. С пауками дело обстоит иначе. После того, как кровь прошла через аорту, затем через перешеек между головогрудью и брюшком и попала в зону головогруди, ее поток делится на то, что может быть определено как замкнутая система артерий. Он разветвляется и направляется в отдельные участки головы и ног. Другие артерии, именуемые боковые брюшные артерии, берут начало из сердца с обеих сторон и ветвятся внутри абдомена. От задней части сердца к паутинным придаткам тянется т.н. брюшная артерия.

Когда сердце птицееда сокращается (систола), кровь проталкивается не только вперед через аорту внутрь головогруди, но также с боков через боковые артерии и сзади, вниз сквозь брюшную артерию. Подобная система работоспособна при различных уровнях кровяного давления для головогруди и брюшка. В условиях повышенной активности, кровяное давление в головогруди значительно превышает кровяное давление в брюшке. При этом быстро достигается точка, когда давление гемолимфы в головогруди становится настолько велико, что кровь невозможно протолкнуть из брюшка в головогрудь через аорту. Когда это происходит, через определенное время паук внезапно останавливается.

Многие из нас наблюдали подобное поведение у своих питомцев. Когда у птицееда появляется возможность сбежать, некоторые из них тут же пулей вылетают из заточения. Если птицеед не достигает места, в котором он чувствует себя в безопасности, достаточно быстро, он может бежать некоторое время и неожиданно замереть, что позволяет киперу изловить беглеца. Наиболее вероятно, он останавливается в результате того, что кровь перестает поступать в головогрудь.

С точки зрения физиологии, существует две основные причины замирания пауков. Мышцы, столь активно задействованные при попытке побега, присоединены к головогруди. Это дает повод многим считать, что в мышцах просто заканчивается кислород, и они перестают работать. Возможно, оно так и есть. И все же: почему это не приводит к запинанию, подергиванию или иным проявлениям слабости мышц? Вместе с тем, этого не наблюдается. Главным потребителем кислорода в головогруди птицеедов является мозг. Может такое быть, что мышцы могут работать чуть дольше, но мозг паука отбирает кислород на капельку раньше? Простое объяснение может заключаться в том, что эти с маниакальностью рвущиеся на свободу беглецы просто-напросто теряют сознание.

Общая система кровообращения паука. Когда сердце сжимается, кровь передвигается не только вперед по аорте и через педицелу в головогрудь, но и по бокам через брюшные артерии вниз, и через заднюю артерию позади сердца по направлению к паутинным придаткам (По Феликсу, 1996)

Строение паукообразных

Внешнее строение

Внешнее строение паукообразных отличается. У пауков туловище разделено на отделы:

• вытянутая головогрудь;
• широкое брюшко.

Между двумя частями тела находится узкая перетяжка. Головогрудь снабжена органами зрения и пищеварения. У пауков имеются несколько простых глаз (от 2 до 12), обеспечивающих круговой обзор.

По бокам рта растут твердые загнутые челюсти – хелицеры. Ими хищник хватает свою жертву. Хелицеры снабжены протоками с ядом, который впрыскивается в тело в момент укуса. Первая пара конечностей служит для защиты во время нападения.

Ротовой аппарат паукообразных дополняет вторая пара – ногощупальцы. Ими паук держит жертву во время еды. Они также выполняют функцию органов осязания. Ротовые щупальцы покрыты множеством ворсинок. Волоски чутко улавливают малейшие колебания поверхности и воздуха, помогают пауку ориентироваться в пространстве, чувствовать приближение других существ.

На вопрос: сколько усиков у паука, не сложно ответить. У паукообразных усики отсутствуют.

По бокам головогруди размещены 4 пары конечностей. Гребенчатые коготки на задних ногах предназначены для плетения паутины.

Визуально легко рассмотреть, какой покров на теле у пауков. Их защищает прочная хитиновая оболочка. В процессе роста она периодически меняется во время линьки.

Рис. 1 Паук – крестовик

Внутреннее строение

Особенность строения паукообразных заметна в организации полости тела. Она представляет собой соединение первичной и вторичной полости. Тело заполняет гемолимфа. Сердце расположено в спинной части брюшка и похоже на длинную трубочку. От него ответвляются кровеносные сосуды. Кровеносная система является незамкнутой.

Кровь у пауков бесцветная.

Органы дыхания представлены:

• трахеями;
• легочными мешками.

Дыхание приспособлено к жизни на суше. Пауки дышат при помощи трахей, которые напоминают две длинные трубочки с многочисленными отверстиями. По ним кислород поступает к внутренним органам.

Пищеварительная система состоит из:

• рта;
• глотки;
• желудка;
• передней, средней и задней кишки;
• клоаки.

Выделительная система паукообразных устроена необычным образом. Органами выделения являются два мальпигиевых сосуда. Это трубочки одним концом, выходящие во внутреннюю полость тела, а другим – в кишечник. Через стенки сосудов проникают отработанные вещества. Конечные продукты выводятся наружу, а жидкость остается внутри тела. Таким образом, пауки сохраняют влагу и могут долгое время обитать в засушливых условиях.

Изучим, какая нервная система у паукообразных. Она называется узловой, поскольку главный центр образует 5 пар нервных узлов. Вдоль брюшка проходит нервная цепочка.

В половом размножении участвуют самцы и самки. Женские особи, крупнее по размеру и часто съедают партнера. После оплодотворения, самка откладывает яйца и сплетает вокруг них кокон.

Максимальное количество яиц – 20 тыс. шт.

После появления потомства, мать присматривает за ним некоторое время. Развитие детенышей зависит от разновидности.

Паутина

Создание

У пауков есть собственная охотничья принадлежность – ловчая сеть, в виде паутины. На брюшке расположены паутинные бородавки, снабженные специальными железами. Из них вырабатывается тонкая, но чрезвычайно прочная нить. Железы паукообразных продуцируют специальное вещество, которое быстро застывает на воздухе. Паутинная нить имеет разные характеристики и предназначение:

• не клейкая, но прочная для каркаса сети;
• клейкая и тонкая для ячеек сети;
• мягкая для кокона с яйцами и стенок норы.

Значение

Пауки расставляют свои ловушки среди зарослей и прячутся в укромном месте. При попадании насекомого в сеть, колебания нитей сообщают охотнику о добыче. Он плотно оплетает жертву клейким веществом и затем впрыскивает в нее ядовитый секрет. Эта жидкость действует, как пищеварительный сок. Она размягчает добычу. После чего хищник всасывает, образовавшуюся кашицу. Этот способ питания называется внекишечным.

Нить помогает пауку передвигаться в пространстве. С ее помощью он спускается с высоты, отыскивает путь в свое убежище.

Гигантская паутина была обнаружена на Мадагаскаре. Ее сплел паук Дарвина. Диаметр чудо – сети 25 метров.

Паутинная нить по своему виду и свойствам напоминает шелк. Жители тропических островов делают из нее небольшие рыболовные сети. В старину, паутину накладывали на раны вместо перевязочного материала.

Что мы узнали?

Туловище паукообразных состоит из нескольких соединенных частей. Отличительные особенности строения: приротовые конечности с ядовитыми протоками, внекишечное пищеварение, наличие паутинных желез.

Класс паукообразные

Класс паукообразные включает в себя около 114 тыс. видов пауков, приспособленных к жизни в наземной и воздушной среде 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 его спинке 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 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 охотничью 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 четыре. 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 или пятой пары ходильных ног.

Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия, коннективов 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 сокращение 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 попадает в систему трахей, и, заполнив трахеи, лишит доступа клеща к кислороду. 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

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.

one_keeper

Статьи о пауках-птицеедах

Theraphosids

Дыхательная система пауков

Роберт Гейл Брин III

Юго-западный колледж, Карлсбад, Нью-Мексико, США

Дыхание, или газообмен кислорода и углекислого газа, у пауков часто не вполне ясен даже специалистам. Многие арахнологи, включая меня, изучали разнообразные области энтомологии. Как правило, курсы по физиологии членистоногих концентрируются вокруг насекомых. Самое существенное различие в респираторной системе пауков и насекомых заключается в том, что в дыхании насекомых их кровь или гемолимфа не играет никакой роли, тогда как у пауков она является непосредственным участником процесса.

Обмен кислородом и углекислым газом у насекомых достигает совершенства во многом благодаря комплексной системе воздушных трубок, составляющих трахею и более мелкие трахеолы. Воздушные трубки пронизывают все тело в тесном контакте с внутренними тканями насекомого. Для газообмена между тканями и воздушными трубками насекомого гемолимфа не нужна. Это становится понятным на примере поведения определенных насекомых, скажем, некоторых видов кузнечиков. Во время движения кузнечика кровь предположительно циркулирует по всему телу, поскольку сердце останавливается. Давления крови, вызванного движением, достаточно для гемолимфы, чтобы выполнить свои функции, которые в большей степени заключаются в распределении питательных веществ, воды и выделении отработанных веществ (своеобразный эквивалент почкам млекопитающих). Сердце начинает снова биться, когда насекомое прерывает движение.

С пауками дело обстоит иначе, хотя и кажется логичным, что у пауков должно все происходить подобным образом, по крайней мере, для тех, у которых имеются трахеи.

Дыхательные системы пауков

У пауков выделяют, как минимум, пять различных типов дыхательных систем, что зависит от таксонометрической группы и того, с кем вы об этом беседуете:

1) Единственная пара книжных легких, как у сенокосцев Pholcidae ;

2) Две пары книжных легких – у подотряда Mesothelae и подавляющего большинства мигаломорфных пауков (включая птицеедов);

3) Пара книжных легких и пара трубчатых трахей, как, например, у пауков-ткачей, волков и большинства видов пауков.

4) Пара трубчатых трахей и пара ситовидных трахей (или две пары трубчатых трахей, если вы из тех, кто уверен, что различий между трубчатыми и ситовидными трахеями недостаточно, чтобы выделять их в отдельные виды), как в небольшом семействе Caponiidae .

5) Единственная пара ситовидных трахей (или для некоторых трубчатых трахей), как в небольшом семействе Symphytognathidae .

Кислород и углекислый газ переносятся по гемолимфе протеином дыхательного пигмента – гемоцианином. Хотя гемоцианин по химическим свойствам и напоминает гемоглобин позвоночных, в отличие от последнего в него входят два атома меди, что придает крови пауков голубоватый оттенок. Гемоцианин не столь эффективен для связывания газов, как гемоглобин, но паукам его возможностей вполне хватает.

Как показано на приведенном выше изображении паука цефалоторакса, комплексная система артерий, проходящая к ногам и головной области, может считаться преимущественно замкнутой системой (согласно Феликсу, 1996).

Трахейные трубки пронизывают тело (или его части, в зависимости от вида) и заканчиваются около тканей. Все же этот контакт недостаточно близок, чтобы они могли поставлять кислород и удалять из организма углекислый газ самостоятельно, как это происходит у насекомых. Вместо этого, пигментам гемоцианина приходится подхватывать кислород из окончаний дыхательных трубок и проводить его дальше, пропуская углекислый газ обратно в дыхательные трубки. Трубчатые трахеи обычно имеют одно (реже два) отверстие (именуемое дыхальце или стигма), большинство из которых выходят на нижнюю сторону брюшка, рядом с прядильными придатками.

Легочные щели или щели книжных легких (у некоторых видов легочные щели оснащены различными отверстиями, которые могут расширяться или сужаться в зависимости от потребностей в кислороде) расположены спереди нижней части абдомена. Полость за отверстием растянута внутри и вмещает множество листоподобных воздушных карманов книжного легкого. Книжное легкое буквально напичкано воздушными карманами, покрытыми чрезвычайно тонкой кутикулой, которая позволяет производить газообмен посредством простой диффузии, в то время как кровь протекает через него. Зубовидные образования покрывают большую часть поверхности книжных легких со стороны протекания гемолимфы, чтобы предотвратить коллапс.

Поскольку птицееды обладают крупными размерами и их легче изучать, многие физиологи при рассмотрении механизма дыхания пауков останавливаются именно на них. Географическое место обитания изучаемых видов при этом редко уточняется, можно предположить, что большинство из них родом из США. Почти повсеместно систематика птицеедов не принимается во внимание. Лишь изредка физиологи привлекают компетентного систематика по паукам. Чаще же они верят каждому, кто говорит, что может идентифицировать подопытные виды. Подобное пренебрежение к систематике проявляется даже у наиболее известных физиологов, включая Р.Ф. Феликса, автора единственной широко распространенной, но, увы, не самой точной книги по биологии пауков.

Книжное легкое, состоящее из листоподобных перемежающихся воздушных карманов с венозной гемолимфой, протекающей в одном направлении между карманами. Слой клеток, изолирующих воздушные карманы от гемолимфы, настолько тонок, что становится возможным газообмен посредством диффузии (по Феликсу, 1996).

Несколько популярных научных имен, одновременно комичных и грустных для тех, кто имеет хоть какое-то представление о систематике, наиболее часто встречаются в подобного рода статьях. Первое имя – Dugesiella, чаще всего обозначаемая как Dugesiella hentzi. Род Dugesiella исчез в семействе Aphonopelma давным-давно, и даже если его когда-то и относили Aphonopelma hentzi (Жирар), это не может быть принято как заслуживающая доверие идентификация. Если физиолог ссылается на D. hentzi или A. hentzi, это лишь значит, что кто-то исследовал вид Aphonopelma, о котором кто-то другой решил, что этот вид родом из Техаса.

Грустно, но до сих пор среди физиологов гуляет имя Eurypelma californicum . Род Eurypelma был растворен в другом роде некоторое время назад, и вид Aphonopelma californicum был признан недействительным. Данных пауков, возможно, следует относить к Aphonopelma eutylenum . Когда вы слышите указанные имена, это лишь значит, что кто-то думает, что эти виды родом из Калифорнии.

Некоторые «научные» имена действительно вгоняют в краску. В 1970х годах, некто провели исследование вида под названием Eurypelma helluo . Судя по всему, они ошиблись с отнесением вида к паукам-волкам Lycosa helluo (сейчас Hogna helluo (Валкенаер)) и изменили имя рода, чтобы сделать его более похожим на имя паука-птицееда. Бог его знает, кого эти люди исследовали.

С переменным успехом, но все же физиологи изучали пауков, иногда даже птицеедов, и они достигли некоторых заслуживающих внимания результатов.

У тестируемых птицеедов было обнаружено, что первая (передняя) пара книжных легких управляет потоком крови от просомы (головогруди), в то время как вторая пара легких – кровью от абдомена, до того, как она возвратится к сердцу.

У насекомых сердце преимущественно представляет собой простую трубку, которая высасывает кровь из брюшка, проталкивает ее через аорту и выбрасывает ее в районе головного отсека тела насекомого. С пауками дело обстоит иначе. После того, как кровь прошла через аорту, затем через перешеек между головогрудью и брюшком и попала в зону головогруди, ее поток делится на то, что может быть определено как замкнутая система артерий. Он разветвляется и направляется в отдельные участки головы и ног. Другие артерии, именуемые боковые брюшные артерии, берут начало из сердца с обеих сторон и ветвятся внутри абдомена. От задней части сердца к паутинным придаткам тянется т.н. брюшная артерия.

Когда сердце птицееда сокращается (систола), кровь проталкивается не только вперед через аорту внутрь головогруди, но также с боков через боковые артерии и сзади, вниз сквозь брюшную артерию. Подобная система работоспособна при различных уровнях кровяного давления для головогруди и брюшка. В условиях повышенной активности, кровяное давление в головогруди значительно превышает кровяное давление в брюшке. При этом быстро достигается точка, когда давление гемолимфы в головогруди становится настолько велико, что кровь невозможно протолкнуть из брюшка в головогрудь через аорту. Когда это происходит, через определенное время паук внезапно останавливается.

Многие из нас наблюдали подобное поведение у своих питомцев. Когда у птицееда появляется возможность сбежать, некоторые из них тут же пулей вылетают из заточения. Если птицеед не достигает места, в котором он чувствует себя в безопасности, достаточно быстро, он может бежать некоторое время и неожиданно замереть, что позволяет киперу изловить беглеца. Наиболее вероятно, он останавливается в результате того, что кровь перестает поступать в головогрудь.

С точки зрения физиологии, существует две основные причины замирания пауков. Мышцы, столь активно задействованные при попытке побега, присоединены к головогруди. Это дает повод многим считать, что в мышцах просто заканчивается кислород, и они перестают работать. Возможно, оно так и есть. И все же: почему это не приводит к запинанию, подергиванию или иным проявлениям слабости мышц? Вместе с тем, этого не наблюдается. Главным потребителем кислорода в головогруди птицеедов является мозг. Может такое быть, что мышцы могут работать чуть дольше, но мозг паука отбирает кислород на капельку раньше? Простое объяснение может заключаться в том, что эти с маниакальностью рвущиеся на свободу беглецы просто-напросто теряют сознание.

Общая система кровообращения паука. Когда сердце сжимается, кровь передвигается не только вперед по аорте и через педицелу в головогрудь, но и по бокам через брюшные артерии вниз, и через заднюю артерию позади сердца по направлению к паутинным придаткам (По Феликсу, 1996)