Класс Паукообразные

Паукообразные, арахниды — класс членистоногих из подтипа хелицеровых. Наиболее известные представители: пауки, скорпионы, клещи.

Все они ведут наземный или вторично водный образ жизни, дышат только атмосферным воздухом с помощью трахей или лёгких. Подавляющее большинство паукообразных являются хищниками.

Часть видов паразиты, причём некоторые из них являются возбудителями заболеваний (чесоточный зудень — возбудитель чесотки) или переносчиками возбудителей опасных болезней (некоторые клещи, например, являются переносчиками вируса энцефалита).

Обычно паукообразные ведут одиночный образ жизни, однако известны виды пауков, образующие крупные колонии до 10 000 особей.

Большинство современных форм ведут наземный образ жизни, однако предки современных видов были водными животными. В настоящее время родство между паукообразными и мечехвостами подтверждено морфологическими и молекулярно-биологическими данными.

Многие виды паукообразных обладают сильнейшим ядом, опасным для человека.

Например, укус паука каракурта, обитающего в пустынной зоне Казахстана, действует немедленно: пострадавший человек ощущает жгучую боль, которая уже через 10—15 минут распространяется по всему телу.

Представители семейств иксодовых и аргасовых клещей, ведущие эктопаразитический образ жизни, — переносчики заболеваний. Из иксодовых наиболее опасен таёжный клещ, который переносит вирус таёжного или весенне-летнего энцефалита. Клещ обитает в таёжных лесах восточнее Урала, Сибири, а также на Дальнем Востоке, он встречается и в некоторых зонах европейской части России.

Значение таёжных клещей в переносе вирусного энцефалита выяснил ещё в 30-х годах XX в. русский зоолог, энтомолог Евгений Николаевич Павловский. Вирус энцефалита открыл советский иммунолог и вирусолог Лев Александрович Зильбер. Представители рода дермасентор переносят спирохет, вызывающих клещевой сыпной тиф, возбудителей туляремии, а также энцефалита и бруцеллёза. Эти клещи обитают в лесах и степях Западной Сибири и Забайкалья. Собачий клещ, живущий в лесных массивах европейской части России, переносит возбудителей весенне-летнего энцефалита и туляремии.

Внешнее строение паукообразных.

Для паукообразных характерно слияние головных и грудных сегментов, в результате чего образуется единая головогрудь, состоящая из семи слившихся сегментов.

Головогрудь несёт шесть пар конечностей, первая пара видоизменилась в хелицеры (гамологи антенн), которыми животное прокалывает и разрывает добычу.

Вторая пара конечностей (являющаяся гомологами мандибул) видоизменилась в педипальпы, которые удерживают пищу и манипулируют ею, и несёт на себе чувствительные структуры. Остальные четыре пары конечностей являются ходильными ногами.

У паукообразных отсутствуют придатки акрона — антеннулы (усики).

Членистое брюшко имеют сольпуги и скорпионы, брюшко последних заканчивается тельсоном, несущим ядовитую иглу. У клещей все сегменты тела сливаются между собой, оно вообще не расчленено.

Брюшные конечности видоизменились в лёгкие и паутинные бородавки. На брюшке имеются наружные отверстия органов дыхания — лёгочных мешков и трахей, а также анальное и половое отверстия.

Густой секрет, выделяемый паутинными железами, быстро застывает на воздухе и превращается в нити паутины.

Каждая из пары бородавок выделяет определённый тип паутины, затем мелкие нити соединяются в одну более или менее толстую нить, в зависимости от числа функционирующих в тот момент бородавок.

Нить может быть гладкой и очень прочной, более тонкой, но липкой, или особенно тонкой, из которой образуется кокон. Механическая прочность паутины в несколько раз больше, чем у шёлковой нити.

Пауки используют паутину не только для изготовления ловчих сетей, строение которых разнообразно и строго организовано, но и для построения стенок коконов, окружения пойманной жертвы, для передвижения.

Кроме пауков, паутинные железы имеют и клещи.

На примере паука-крестовика рассмотрим строение различных систем.

Тело паукообразных покрыто хитинизированной кутикулой обычного строения, наружный слой которой состоит из липопротеинов, защищающих от потери воды.

Пищеварительная система.

Кишечник подразделяется на переднюю, среднюю и заднюю кишку. У пауков развиты ядовитые железы, способствующие внеклеточному перевариванию пищи.

Ротовое отверстие ведёт в расширение — снабжённую мышцами глотку, которая служит для насасывания полужидкой пищи. Глотка переходит в тонкий пищевод, который у некоторых форм, например пауков, имеет ещё расширение - сосательный желудок.

Средняя кишка обычно образует несколько пар слепых выростов, увеличивающих её вместительность и всасывающую поверхность. В брюшке слепые выросты кишечника хорошо развиты и образуют крупный железистый орган — печень.

Клетки печени выделяют пищеварительные ферменты, и в них происходит внутриклеточное переваривание пищи.

Задний отдел средней кишки образует клоаку, в которой скопляются экскременты и экскрет выделительных мальпигиевых трубок. Отбросы выводятся через короткую заднюю кишку и анальное отверстие.

В кишечник пауков в большинстве случаев попадает только жидкая пища, все крупные частички задерживаются фильтрами предротовой полости и глотки.

Будучи прожорливыми хищниками, пауки способны принимать большое количество пищи и потом долго голодать. Последнее возможно благодаря накоплению питательных веществ в запасной ткани, подобной жировому телу насекомых.

Дыхательная система образована лёгочными мешками (лёгкими) и/или трахеями.

Лёгочный мешок — это углубление в теле, через тонкие стенки которого происходит газообмен между гемолимфой и воздухом, поступающим в лёгочный мешок через отверстия дыхалец, расположенных на брюшке.

Лёгочное дыхание имеется у скорпионов и низкоорганизованных пауков. А у большинства пауков имеются и лёгкие, и трахеи. Трахеи представляют собой тонкие ветвящиеся или неветвящиеся трубочки. Трахеи лучше приспособлены к воздушному газообмену, чем лёгкие.

Незамкнутая кровеносная система паукообразных состоит из сердца и сосудов. У организмов с лёгочным дыханием она более сложная, у трахейных — проще, так как трахеи обеспечивают газообмен в тканях, а гемолимфа только распределяет питательные вещества и доставляет их к тканям и клеткам.

У многих паукообразных гемолимфа бесцветная, у некоторых видов может содержать пигменты, например гемоцианин, синеватого цвета.

Наиболее простое кровообращение у клещей. Их сердце, окруженное перикардием, расположено в передней части брюшка над кишечником.

Выделительная система образована мальпигиевыми сосудами, коксальными железами и специализированными выделительными клетками. Мальпигиевы сосуды, отходящие от средней кишки, чаще всего ветвятся. Основное вещество, которое выделяется, — малорастворимый гуанин, что уменьшает потерю воды. Кроме того, гуанин выделяется клетками клоаки. Выделяемые вещества поступают в полость кишки и выводятся через анальное отверстие.

Коксальные железы, представляют собой видоизменённые метанефридии (обычно одна или две пары желёз). Выполняют выделительную функцию. Выделяют вещества со щелочной реакцией.

Коксальные железы хорошо развиты только у совсем молодых особей, позже они более или менее редуцируются.

Нервная система образована брюшной нервной цепочкой, имеющей разнообразное строение.

В связи с редукцией антеннул в головном мозге отсутствует дейтоцеребрум, иннервирующий их. Имеются протоцеребрум, который иннервирует глаза, и тритоцеребрум, иннервирующий хелицеры. Ганглии брюшной нервной цепочки часто объединяются, образуя более или менее выраженную ганглиозную массу.

Органы чувств развиты по-разному. Для пауков наиболее важно осязание. Многочисленные осязательные волоски — трихоботрии — рассеяны по всей поверхности тела, особенно их много на педипальпах и ходильных ногах. Волоски воспринимают непосредственно колебания воздуха или паутины, чутко реагируя на них.

Лировидные органы (органы химического чувства) рассеяны по всему телу.

Органы зрения паукообразных — простые глаза, количество которых варьирует у разных видов от 2 до 12. Несмотря на значительное количество глаз, зрение у паукообразных слабое.

У пауков глаза расположены в виде двух дуг на головогрудном щите, а у скорпионов одна пара глаз спереди и ещё несколько пар — по бокам.

Половая система. Все паукообразные раздельнополые, у них часто выражен половой диморфизм. Так, у большинства пауков самка намного крупнее самца.

Строение половой системы у разных видов различное. Половые протоки всегда парные. Мужская половая система паука-крестовика парная. Два семенника расположены в нижней части передней трети брюшка. Спереди они переходят в семяпроводы, которые открываются в непарный семенной мешок. Наружное половое отверстие, как и у всех паукообразных, находится на I сегменте брюшка.

Педипальпы являются совокупительным органом самца. На их концах расположен копулятивный придаток.

Женская половая система паука-крестовика образована двумя яичниками, лежащими в брюшке непосредственно под кишкой. Впереди яичники переходят в парные яйцеводы, которые, в свою очередь, сливаются, образуя непарную матку. Семяприемники, которые открываются наружу самостоятельными отверстиями, сообщаются с маткой.

Спаривание паукообразных часто сопровождается ритуальным поведением, которое может быть достаточно сложным.

Более крупная самка может принять самца за свою добычу и съесть. Например, самку паука каракурта называют «чёрной вдовой», так как иногда она съедает самца после спаривания.

Развитие большинства паукообразных прямое, без личиночных стадий.

У скорпионов развитие также прямое, а у клещей — с превращением.

Самки пауков плетут из паутины специальные коконы, куда помещают яйца.

Скорпионы живородящие, многие виды заботятся о потомстве.

Основные признаки класса Паукообразные:

1. Тело разделено на головогрудь и брюшко.

2. Питаются только жидкой пищей.

3. У пауков внеклеточное переваривание пищи.

4. Внутриклеточное пищеварение происходит в печени.

5. Выделительная система — мальпигиевы сосуды.

6. Дыхание осуществляется видоизменёнными брюшными конечностями — лёгкими, а также трахеями.

7. Кровеносная система незамкнутая, имеется трубчатое сердце с парными отверстиями и сосуды, отходящие от него.

8. Нервная система образована брюшной нервной цепочкой.

9. Хорошо развиты органы чувств: многочисленные простые глазки, органы вкуса, обоняния и осязания.

10. Раздельнополые животные; у скорпионов, пауков развитие прямое, у клещей — с превращением.