Лекція 8. Підтип Хеліцерові (Chelicerata), Клас Павукоподібні (Arachnida)

Характеристика класу Павукоподібні

Від ракоподібних хеліцерових відрізняються відсутністю антеннул на головній лопаті і наявністю двох пар ротових кінцівок: — хеліцер і ногочелюстей, або педипальп. Інші чотири пари — ходильні ноги. складається з головогрудей та черевця, у кліщів усі відділи тіла злиті.

ПокровиУ павукоподібних вони несуть відносно тонку хітинову кутикулу, під якою знаходиться гіподерма.

Травна система типова, представлена ​​передньою, середньою та задньою кишкою. Ротові апарати різні, в залежності від характеру їжі.

125. Схема походження легеневих мішків.
1 - зяброва кінцівка; 2 - легеневі листочки;

Органи диханняУ одних органи дихання - легеневі мішки, у інших - трахеї, і ті, і інші одночасно. давні утворення. Вважається, що зяброві кінцівки занурилися всередину тіла, при цьому утворилася порожнина легеневі листочки (рис. 125). Трахеї виникли незалежно і пізніше їх, як органи, більш пристосовані до повітряного дихання.

Кровоносна система. У павуків серце знаходиться на спинному боці черевця, має отвори - остії (3 - 4 пари), а у кліщів серце перетворюється в кращому випадку на мішечок, що має одну пару остій, або редуковано.

Видільна система у павукоподібних представлена ​​мальпігієві судини, які відкриваються в кишечник між середньою і задньою кишкою. Крім мальпігієвих судин деякі павукоподібні мають ще й коксальні залози — парні мішковидні утворення, що лежать у головогруді. Від них відходять звивисті канали, що закінчуються сечовими бульбашками і вивідними протоками, які відкриваються в основі кінцівок.

Нервова система утворена головним мозком і черевним нервовим ланцюжком. У павуків головогрудні нервові ганглії зливаються. У кліщів немає чіткого розмежування між головним мозком і головогрудним ганглієм, нервова система утворює біля стравоходу суцільне кільце.

Органи зору представлені простими вічками, що є у більшості павукоподібних. У павуків найчастіше 8 очей. Є органи хімічного почуття, органи, що реєструють механічні, дотичні роздратування, які сприймаються по-різному влаштованими чутливими волосками. Органи слуху розвинені слабо.

Розмноження та розвиток. Павукоподібні роздільностатеві. Замість зовнішнього запліднення вони розвивається внутрішнє запліднення, що супроводжується у примітивних випадках сперматофорним заплідненням або у більш розвинених випадках копуляцією. Сперматофор є мішечок, що виділяється самцем, в якому знаходиться порція насіннєвої рідини, захищеної павутиною від висихання під час перебування на повітрі. Самка захоплює його і поміщає у статеві шляхи.

Більшість павукоподібних відкладають яйця, але в деяких павукоподібних спостерігається живонародження. Розвиток частіше прямий, у кліщів розвиток із метаморфозом – з яйця виходить личинка з трьома парами ніг.

Філогенія. Поява павукообразных сталася палеозойську епоху від однієї з груп трилобітів, яка вела прибережний спосіб життя. Павукоподібні - найдавніші наземні членистоногі, що вийшли на сушу. Від трилобітів з'явилися хеліцерові членистоногі, тіло поділялося на головогруд і черевце. Самі трилобіти проіснували остаточно палеозойської епохи і вимерли, залишивши по собі хелицеровых. Одними з найдивовижніших водних тварин палеозою були ракоскорпіони — давні хеліцерові членистоногі. Вони найближче до найдавніших сучасних хеліцерових – мечехвостів. Зовні ракоскорпіони були схожі на гігантських скорпіонів і досягали кількох метрів завдовжки, як і скорпіони, мали на кінці тіла отруйне жало. Передні ноги були або озброєні клешнями або мали довгі шипи. Ракоскорпіони найбільш широко були поширені в силурі та девоні. Більшість їх жило у величезних сильно опріснених лагунах, дуже характерних на той час.

Мал. 126. Павук-хрестовик
1 - самка, 2 - самець

Загін Павуки (Aranei)

Загін поєднує 30000 видів. Зовнішня будова. Типовим представником загону є павук-хрестовик. Самка більша за самця, у неї велике округле черевце з характерним малюнком у вигляді світлого хрестика на темному тлі (рис. 126). Тіло складається з двох відділів — головогрудей та черевця. Вусики відсутні, на передній частині головогруди в два ряди розташовуються вісім простих очей.На головогруді шість пар кінцівок: щелепи (хеліцери), ногощупальця (педипальпи) та чотири пари ходильних ніг.

Мал. 124. Будова павука-хрестовика:
1 - очі; 2-хеліцери; 3 - педипальпи; 4 - ноги; 5 - легеневі мішки; 6 - стигми легеневих мішків; 7 - середня кишка; 8 - печінка; 9 - серце; 10 - яєчник; 11 - павутинні бородавки; 12 - павутинні залози; 13 - анальний отвір.

Хеліцери складаються з двох сегментів, кінцеві сегменти мають вигляд вигнутих кігтів. В основі хеліцер знаходяться отруйні залози, протоки яких відкриваються на вістрях кігтів. Хеліцерами павуки проколюють покрови жертв і вводять у ранку отруту. Педипальпи мають вигляд сегментованих кінцівок. У самців на кінцевому членику педипальп є копулятивний апарат з резервуаром, який самець наповнює насіннєвою рідиною і при копуляції вводить насіннєву рідину в сім'я самки. На черевці кінцівки відсутні, є пара легеневих мішків, два пучки трахей та три пари павутинних бородавок. У порожнині черевця знаходиться близько 1000 павутинних залоз, які виробляють різні типи павутини — суху, вологу, клейку та ін. На павутинках молоді павуки розселяються.

Павутина у хрестовика розташовується вертикально, на радіальних нитках є численні обороти спіральних ниток. Сам павук ховається в затишному куточку, а коли видобуток потрапляє в мережу, коливання мережі передаються до павука по сигнальній нитці.

Покрови. Хітінізована кутикула, утворена гіподермою. Є легким та міцним екзоскелетом. Порожнина тіла змішана - міксоцель.

Травна система починається передньою кишкою з невеликим розширенням - глоткою, забезпеченою сильними м'язами (рис. 127).

У передню кишку відкриваються протоки слинних залоз, секрет яких ефективно розщеплює білки. Він вводиться в тіло видобутку і наводить його вміст у стан рідкої кашки, яка потім всмоктується павуком. Тут має місце так зване позакишкове травлення. За допомогою смоктального шлунка частково перетравлена ​​їжа потрапляє в середню кишку, яка має довгі сліпі бічні випинання, що збільшують площу всмоктування і служать місцем тимчасового зберігання харчової маси. Сюди ж відкриваються протоки печінки (чотири печінкові придатки). Вона виділяє травні ферменти та служить для всмоктування поживних речовин. У клітинах печінки відбувається внутрішньоклітинне травлення. На межі середнього та заднього відділів у кишечник впадають мальпігієві судини.

Кровоносна система незамкнута. Серце знаходиться на спинному боці черевця, має 3 пари остій. Від переднього кінця серця відходить передня аорта. Кінцеві гілочки артерій виливають гемолімфу в систему порожнин, звідки вона надходить у черевну порожнину, що омиває легеневі мішки, звідти в перикардію, а потім через остії в серці. Гемолімфа павукоподібних містить дихальний пігмент синього кольору – гемоціанін, що містить мідь.

Дихальна система - пара легеневих мішків, що утворюють листоподібні складки, і два пучки трахей, які відкриваються дихальцями на нижній стороні черевця.

Мал. 127. Внутрішня будова павука-хрестовика:
1 - отруйні залози; 2 - ковтка; 3 - сліпі вирости кишечника; 4 - мальпігієві судини; 5 - серце; 6 - легеневий мішок; 7 - яєчник; 8 - яйцевід; 9 - павутинні залози; 10 - перикард; 11 - остії в серці.

Видільна система представлена ​​нирками або коксальними залозами (у молодих тварин), протоки яких відкриваються в сегменті перших ходильних кінцівок, та мальпігієвими судинами. З мальпігієвих судин у кишечник виділяються зерна гуаніну – головного продукту виділення павукоподібних. Гуанін має малу розчинність і видаляється з організму у вигляді кристалів. Це зберігає вологу та важливо для тварин, які перейшли до життя на суші.

Нервова система. У павуків спостерігається подальша концентрація нервової системи, мозок утворюється гангліями голови і грудей, що злилися, великий вузол знаходиться в черевці. Поганий зір, органи слуху розвинені слабо, представлені слуховими бульбашками. Добре розвинені органи рівноваги (статоцисти), дотику.

Розмноження. Спарювання хрестовиків відбувається наприкінці літа. Зір у павучихи слабкий, самцю треба бути дуже обережним, щоб самка не прийняла його за здобич. Відразу після спарювання павук поспішно видаляється, оскільки поведінка павучихи різко змінюється, нерозторопні самці нерідко вбиваються і з'їдаються. Восени самка з особливої ​​павутини робить кокон, який відкладає кілька сотень яєць. Кокон вона ховає у досить захищене місце, а сама гине. Весною молоді павуки починають самостійне життя.

Різноманітність. Із 1000 видів павуків Європи для людини небезпечний лише один вид – тарантул. Це великий (3-4 см) павук, що живе у вертикальних норках, стінки та вхід яких він обплітає павутинням. Його укус викликає місцеве запалення, як укус бджоли. У Середній Азії, на Кавказі, Казахстані та Криму мешкає смертельно небезпечний людини, великої рогатої худоби, коней та інших тварин павук — каракурт. А ось вівці до отрути каракурта зовсім несприйнятливі.У перекладі з тюркської — каракурт — «чорна смерть». Це невеликий чорний павук на черевці Самки крупніші, до 20 мм. Але якщо укушене місце не пізніше ніж через дві хвилини, поки що отрута не встигла всмоктатися в кров, припалити займистою головкою сірника, то отрута руйнується.

Загін Кліщі (Acari).

До цього загону відносяться більше 10000 видів дрібних павукоподібних довжиною від часток міліметрів до 2-3 сантиметрів.

Розвиток кліщів відбувається з метаморфозом: з яйця виходить шестинога личинка, яка після ряду лінок перетворюється на восьминогу неполовозрелую німфу, а та - в імаго, на стадію дорослої тварини. Зазвичай розвиток відбувається зі зміною кількох господарів.

Велику шкоду продуктам харчування завдають рослиноїдних кліщів. квітки, зав'язі та плоди опадають. Комори кліщі псують зерно і борошно, цибулинні - цибуля Багато кліщів є переносниками збудників різних захворювань тварин і людини.

Таїжний кліщ, собачий кліщ, пасовищні кліщі є переносниками збудників захворювань сільськогосподарських тварин: піроплазмозу ссавців, спірохетозу курей, гусей, качок.Захворювання, збудники яких передаються переносниками, називаються трансмісивними.

У 1938 - 1939 роках колективу вчених під загальним керівництвом академіка Є.Н.Павловського вдалося з'ясувати, що переносниками вірусу кліщового енцефаліту є тайгові кліщі, а природним резервуаром для цього збудника служать бурундуки та деякі інші види ссавців. Вже першого дня температура хворого підвищується до 40 — 41 градуса, настає параліч різних груп м'язів, непритомність. Іноді смерть настає вже за кілька днів, і якщо хворий виживає, його здоров'я не відновлюється.

Зудневі кліщі є ендопаразитами і живуть у шкірі ссавців, а також людини. Розміри їх невеликі - 0,2-0,5 мм, вони прогризають у шкірі ходи, забруднюють їх, викликаючи захворювання на коросту. Зараження відбувається при рукостисканні, через загальне ліжко, одяг. Коростяний свербіж паразитує на свійських тварин і може перейти на людину від кіз та коней.

Бджолиний кліщ — варроа, паразитуючи на личинках, лялечках та дорослих бджолах, призводить до їхнього послаблення та загибелі. Доводиться знищувати цілі бджолині сім'ї, і навіть пасіки.

Найважливіші терміни та поняття теми

1. Мандібули. 2. Максіли. 3. Зелені залози. 4. Мальпігієві судини. 5. Гемолімфа. 6. Хеліцери. 7. Педіпальпи. 8. Трахеї. 9. Коксальні залози. 10. Гемоціанін. 11. Гуанін.

Основні питання для повторення

1. Найважливіші загони павукоподібних.
2. Кінцівки павукоподібних.
3. Особливості травної системи.
4. Особливості дихальної системи.
5. Особливості кровоносної системи павукоподібних.
6. Органи системи виділення.
7. Розвиток павуків та кліщів.
8. Отруйні для людини павукоподібні.
9. Трансмісивні захворювання, що передаються кліщами.

Автор: Піменов Анатолій Валентинович.
(Вчитель біології МОУ "Фізико-технічний ліцей №1", м. Саратов)