Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза

Нервная система и органы чувств

Нервная система – одна из важнейших составляющих в анатомии паука. Именно она передает сигналы с рецепторов в мозг – главный орган, который отвечает за работу всего организма. Находится он внизу просомы.

Состоит он из верхней и нижней частей. Верхний мозг отвечает за обработку информации, полученной от органов чувств. Нижний мозг имеет большие размеры.

Он дает команды опорно-двигательной системе. Именно в нем формируются инстинкты и рефлексы. Также внутри мозга находятся железистые тела, которые отвечают за выработку гормонов.

Нервные нити протянуты ко всем органам внутри головогруди. И лишь одна из них уходит в брюшко через стебелек.

Можно выделить следующие органы чувств, которые помогают членистоногому ориентироваться в пространстве:

1. глаза. Вначале головогруди над хелицерами находится небольшой холмик. Именно на нем располагаются несколько пар глаз. У пауков плохое зрение, а потому глаза не являются для них главным органом чувств. Большое количество видов ведут ночной или норный образ жизни, потому они практически не полагаются на зрение.
2. Волоски. Располагаются по всему телу. Большинство из них связаны с нервными окончаниями. С помощью волосков животные способны улавливать колебания воздуха и почвы, ощущать запахи и опознавать объекты. Хватает одного прикосновения, чтобы паук понял, что перед ним именно еда, а не нечто несъедобное.
3. Вкусовые рецепторы располагаются на стенках глотки.
4. Лировидные органы. Это небольшие щели, затянутые тонкой пленкой. Они заполнены нервными окончаниями и находятся на ногах членистоногого.
5. Тарзальные органы. Располагаются на педипальпах и первых двух ногах.

Особенности и характерные признаки класса

Второе название Паукообразных – Арахноиды. Их изучает такая наука как арахнология. Представители класса имеют ряд общих черт:

• четыре пары ходильных ног;
• околоротовые щупальца;
• простые глаза;
• трахейно-легочное дыхание;
• усиков нет.

В процессе эволюции Паукообразные первые ступили на сушу и на данный момент встречаются в каждом уголке мира, кроме Антарктиды. Большинство видов обитает на суше, но некоторые представители вернулись в воду и стали вторичноводными организмами

Значение и строение паукообразных

Паукообразные питаются кровососущими, в том числе комарами, уничтожают вредителей растительных культур и в этом плане бывают полезны. Однако укусы большинства из них опасны и могут привести к летальному исходу. Также они регулируют количество членистоногих.

Паукообразные повреждают пищу на складах, способны вызывать заболевания у человека и пчел, переносят возбудителей опасных инфекций.

Общая характеристика паукообразных в строении представлена парой отделов:

• головогрудь;
• брюшко.

Усы отсутствуют.

На первой части находятся 4 пары конечностей для ходьбы. Также есть рот (хелицеры), ногощупальцы. В самом низу брюшка расположены 3 пары паутинных бородавок, из которых и происходит паутина. Это не что иное, как конечности, которые имеют измененный вид.

Зрительные органы развиты достаточно слабо, зато осязание превосходное. Это компенсирует недостатки первого. Органы осязания являются ведущими в пространственной ориентации.

Дыхательными элементами у паука являются легкие и трахеи. Скорпионы обладают исключительно первыми, а у клещей вообще отсутствуют специальные органы для дыхания, и весь газообмен происходит через кожный покров. Система движения крови незамкнута, жидкость не имеет цвета.

Образ жизни паукообразных — хищный. Для нападения используют самые разнообразные приспособления: это могут быть ядовитые железы и паутинные бородавки. Пауки запускают ядовитый сок в жертву, который разжижает ее тело, после чего они всасывают пищу в жидкой форме. Нервная система образована узлом над глоткой и брюшной цепочки.

Внутренние органы

Внутреннее строение пауков и других представителей класса довольно сложное. Функционирование организма обеспечивают системы органов:

• нервная — образована нервными узлами, слитыми друг с другом, у пауков они все вместе образуют головогрудный ганглий;
• пищеварительная — в начале находится рот, далее следуют глотка, пищевод, желудок и кишечник, который открывается наружу анальным отверстием;
• выделительная — отходящие от всех частей тела мальпигиевы сосуды, протоки которых впадают в кишечник, выделяя туда продукты обмена;
• дыхательная — состоит из трахей и лёгочных мешков, в которые сквозь отверстия по бокам члеников проникает воздух и через них же и выходит;
• кровеносная — сердце и отходящие от него сосуды, из которых кровь попадает в полость тела;
• половая — её строение может различаться, характерна раздельнополость, половые железы лежат в брюшке.

Из-за своих мелких размеров паукообразные не способны поддерживать постоянную температуру тела. Это обуславливает их зависимость от природных условий — скорпионы, к примеру, обитают только в местах с тёплым климатом, а пауки активны лишь в сезоны с температурой выше нуля.

Пищеварительная система

У пауков строение пищевой системы связано с тем, что у них переваривание пищи происходит вне организма. Ротовое отверстие находится в передней части головогруди между хелицерами. От него идет трубка пищевода.

Через нее пища попадает в сосущий желудочек. Через короткую трубочку он соединен с истинным желудочком. Отсюда тянется тонкая кишка, которая через стебелек идет в брюшко. Прямая кишка заканчивается анусом.

В брюшке находятся мальпигиевые каналы. Это нитевидные органы паука, которые выполняют такую же функцию, как и почки у человека.

С помощью клыков паук прокалывает кожу жертвы и вводит под нее желудочный сок. Начинается процесс переваривания. Ткани жертвы превращаются в питательную жидкость. Сокращая сосальный желудок, паук втягивает в себя пищу.

С помощью стрекательных волосков на хелицерах он отфильтровывает крупные частицы. После пища попадает в истинный желудок. Частично переварившись, она устремляется в кишечник. После завершения процесса пищеварения все остатки пищи и соли выходят из организма через анальное отверстие.

Кровеносная и дыхательная система

Тело паука заполнено специальной жидкостью – гемолимфой. Сердце располагается в задней части абдомена. Внешне оно похоже на длинную трубочку. Сердце помещено внутрь специальной полости – перикардия. Перикардий оснащен большим количеством нервных волокон.

Именно они заставляют сокращаться связки, благодаря чему гемолимфа циркулирует по организму животного. В самом сердце есть четыре отверстия, которые выполняют функции клапанов.

От сердца по всему телу идут кровеносные сосуды. У паукообразных незамкнутая кровеносная система. С каждым сокращением перикардия, гемолимфа устремляется сразу по нескольким направлениям: вперед, назад и в бока. Гемолимфа способна переносить кислород по всему организму. После она просачивается обратно в сосуды.

У паука две пары легких. Располагаются они в передней части опистосома, недалеко от головогруди. Состоят из тонких пластин, в которых кислород из внешней среды заменяет углекислый газ.

Половая система

Между первой парой легких внизу брюшка у самок находятся небольшие кармашки – сперматеки. Форма кармашка может значительно разниться в зависимости от вида. Именно туда самцы вводят свое семя во время оплодотворения. От сперматеки идут небольшие канальца к яйцевыводному отверстию, которое прикрыто небольшим возвышением — эпигиной. Матка связана с парными яичниками.

У самцов внизу абдомена между первой парой легких находится эпигастральная бороздка. Перед ней находится эпигинальная площадка, волоски на которой сходятся к центру. У самцов имеются парные семенники. С помощью семяпроводов они соединяются в один проток.

Копулятивные органы паука у самцов формируются в момент полового созревания. На концах педипальп появляются цимбиумы. Они имеют форму вытянутой луковой головки. Они крепятся подвижным сочленением. Обычно копулятивные органы находятся на своем месте и выдвигаются лишь в момент, когда самец заряжает бульбы спермой, а также во время спаривания с самкой.

У некоторых видов на педипальпах также находятся специальные крючки, которые помогают удерживать самку.

Таким образом, внешнее и внутреннее строение паука уникальны. С помощью своих восьми лап, поделенных на несколько сегментов, животное быстро и ловко передвигается по шаткой паутине. Чувствительные волоски, которыми покрыто тело, помогают молниеносно реагировать на любые изменения внешней среды.

Это опасные и эффективные охотники. Пауки способны жить даже под водой. Некоторые виды строят гнезда на дне водоемов. Именно благодаря необычному строению тела, пауки способны жить в любом уголке планеты.

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.

Тело

Тело состоит из головогруди, покрытой хитином – твердым экзоскелетом. В процессе жизни он может обновляться до 10 раз, причем старый сбрасывается только после того, как под ним сформируется новый.

Конечности

У пауков четыре пары лап, покрытых мелкими волосками. Также на теле размещены две педипальпы, отвечающие за обоняние. Рядом с челюстями также находятся хелицеры, с помощью которых хищник впрыскивает яд в добычу.

Интересный факт: благодаря волоскам на конечностях паук улавливает направление ветра и ориентируется в пространстве.

Цвет

Основными компонентами, которые определяют окрас паука, являются билин и гуанин. Они добавляют на тело коричневый и белый соответственно. Также другие оттенки появляются из-за особенностей светоотражения волосков на теле.

Передвижение

Пауки перемещаются по поверхности с помощью 4 пар ног. Есть разновидности, умеющие передвигаться по воде. Делают они это с помощью особых волосков на ногах, которые позволяют скользить по водной глади.

Физические черты пауков

Модификации хелицер и педипальп у паукообразных

Хелицеры паукообразных, как правило, состоят из 3 сегментов, концевой сегмент выполняет задачу подвижного пальца клешни. В редких случаях хелицеры могут заканчиваться подвижным инструментом в виде когтя или иметь вид двусоставных придатков с остро зазубренным краешком, при помощи которого можно проколоть покровы жертвы.

Конечности второй пары, называемые педипальпами, состоят из нескольких сегментов, на основном из которых располагается специальный жевательный вырост, помогающий разминать пищу. Остальные сегменты имеют вид наподобие щупалец. Например, педипальпы скорпионов представлены мощными длинными клешнями, у некоторых пауков они похожи на обычные лапки.

Дыхание и кровообращение

Строение дыхательной системы у представителей класса бывает разным. У примитивных, недавно вышедших на сушу форм — скорпионов и некоторых пауков — имеются лёгкие, представляющие собой мешки с наполняемыми кровью карманами. Остальные арахниды дышат при помощи трахей — трубок, которые открываются стигмами на поверхности тела и ветвятся внутри, донося кислород до всех органов.

Кровеносная система паукообразных незамкнута и довольно просто устроена. Из сердца, которое лежит на спинной стороне брюшка, кровь поступает в аорту, ветвящуюся на несколько сосудов, выплёскивающих жидкость в пространство между органами. Там она отдаёт питательные вещества тканям тела и затем засасывается обратно в сердце через особые отверстия — остии, в количестве нескольких пар.

Развитие кровеносной системы арахнид зависит от того, какие у них органы дыхания. У членистоногих, имеющих лёгкие, кровоток несколько сложнее — из полости тела кровь сначала поступает в карманы лёгочных мешков и затем собирается в околосердечном синусе, откуда через остии поступает в сердце.

В полости тела циркулирует гемолимфа — смесь крови и лимфатической жидкости. Кислород переносит пигмент гемоцианин, содержащий ионы меди — он не собирается в кровяных тельцах, а присутствует в растворённом виде. Благодаря ему кровь имеет голубой цвет. В ней содержатся клетки, сходные с лейкоцитами позвоночных.

Сердце пауков окружено перикардом, куда при сокращении мышцы засасывается кровь. При расслаблении она поступает уже внутрь сердца, и, когда оно вновь сокращается, выталкивается во все стороны — и вперёд, и назад.

Несмотря на примитивность систем кровообращения и дыхания у паукообразных, при их небольших размерах они работают достаточно хорошо для обеспечения быстрого обмена веществ. Однако именно это накладывает ограничение на рост арахнид и других наземных членистоногих. Более крупные виды были возможны в предыдущие геологические эпохи, когда концентрация кислорода в атмосфере была выше.

Осязание и восприятие

Паукообразные хорошо реагируют на внешние факторы, звуковые и механические воздействия, изменения степени освещенности. Органы чувств развиты, поэтому обеспечивают сложные инстинкты. Они связаны с ловлей добычи, особенным поведением в процессе спаривания.

К примеру, у крестовика наблюдается простой тип глаз:

• хрусталик;
• стекловидное тело с ретиной, пигментными и зрительными клетками.

Органы осязания и восприятия сильных и слабых колебаний — многочисленные волоски с нервными клетками у основания. Нейроны посылают импульсы в ЦНС. У некоторых представителей класса паукообразные имеют более сложную нервную систему и чувствительные пальцы, ноги. С их помощью насекомые обладают хорошим обонянием и вкусом.

Осязание для пауков имеет большое значение, поэтому по телу предусмотрено множество волосков. Каждый из них фиксируется ко дну ямки. Она соединяет его с нейронами. С помощью чувствительных волосков улавливаются раздражения.

Лировидные органы расположены по телу и отвечают за химические чувства. К органам зрения относятся глаза. Они имеют простое строение. Их количество зависит от вида паукообразного (около 2−12). Зрение у представителей класса слабое.

Примеры видов

У представителей Arachnida нервная система представлена в виде цепочки, проходящей по брюшной полости. Более сложное строение имеет головной мозг, состоящий из 2 отделов. От них импульсы направляются к паре конечностей. У членистоногих, в отличие от паукообразных, существует дейтоцеребрум (второй отдел мозга).

Подобное отличие связано с исчезновением у последних усиков и прочих придатков акрона, которые иннервируются от дейтоцеребрума. Метамерность нервной цепочки наиболее ясно сохранена у скорпионов. Особенности ее строения:

• наличие головного мозга;
• на брюшной стороне имеются окологлоточные коннективы с большой ганглиозной массой, от которой отходят нейроны к 2−6-й парам конечностей.

Сольпуги, в отличие от пауков, в нервной цепочке имеют дополнительный узел. У клещей отсутствуют явные границы между головогрудным ганглием и головным мозгом, поэтому нервная система образует вокруг органов пищеварения единое кольцо.

У представителей Arachnida наблюдается разное строение органов чувств. Для паукообразных характерно механическое, осязательное восприятие раздражителей, что связано с особым устроем волосиков. В большом количестве они размещены на педипальпах (ногощупальцах). В их функции входит регистрация колебаний воздуха.

Лировидные органы представлены в виде маленьких щелей в кутикуле. К их перепончатому дну подходят отростки нейронов. Подобное строение характерно для многих представителей паукообразных.

Скорпионы имеют пару срединных крупных глаз и 2−5 пар боковых. Они видят на расстоянии 3 см, а пауки — в пределах 20−30 см. У представителей семейства Salticidae зрение играет важную роль в их жизни. Без него самцы не могут различать самок. При повреждении любого органа чувств либо зрения нарушается работоспособность у любого представителя паукообразных, парализуется нервная система.

Размножение паукообразных

Все паукообразные раздельнополые. Самка паука-крестовика откладывает осенью яйца в сплетенный из шелковистой паутины кокон, который пристраивает в укромных местах (под камнями, пнями и т.п.). К зиме самка погибает, а из перезимовавших в теплом коконе яиц весной выходят паучки.

Другие пауки также проявляют заботу о потомстве. Например, самка тарантула носит свою молодь на спине. Некоторые пауки, отложив яйца в паутинный кокон, нередко носят его с собой.

Среди паукообразных есть виды, яд которых опасен для человека и сельскохозяйственных животных (каракурт, скорпион), паразиты человека (чесоточный зудень) и клещи — переносчики возбудителей болезнен человека и животных (таежный клещ и др.).

Среда обитания

Паукообразные преимущественно наземные обитатели, хотя среди клещей и пауков имеются группы, живущие в пресных водах, а одна (Halacarida) в море; среди клещей много эктопаразитических форм.

Образ жизни

Пауки способны выжить практически в любых условиях. Их можно встретить в подвале, теплицах, домах и любых местах, где животные смогут найти потенциальную жертву.

Образ жизни у них не оседлый и, скорее, ночной, так как именно ночью они начинают активную охоту.

Сколько живут пауки

Продолжительность жизни пауков зависит от видовой принадлежности. В среднем они живут несколько лет. Долгожителями считаются крупные пауки. Например, птицееды способны существовать на протяжении 10-12 лет. Самки живут примерно в два раз дольше, чем самцы. Организм последних после полового созревания начинает резко стареть.

Интересный факт: рекорд по продолжительности жизни принадлежит самке вида Gaius Villosus: 43 года.

Распространение

Найти представителей паукообразных можно повсюду. Эти животные считаются одними из древнейших наземных.

Тарантул

На сегодняшний день наиболее распространенными местами обитания считаются умеренные, субтропические и тропические пояса планеты. Иногда встретить пауков можно в некоторых полярных странах.

Место в природе

Пауки – значимая и незаменимая часть экосистемы. Они имеют огромное значение, выполняя важные функции:

• питаясь разнообразными насекомыми, регулируют их численность;
• сами являются пищей для множества животных.

Среди тех, кто ест пауков, можно выделить:

• насекомые (богомолы, ктыри, сколопендры, осы);
• пауки (представители некоторых видов питаются себе подобными);
• пресмыкающиеся (змеи, ящерицы);
• земноводные (жабы, лягушки);
• мелкие млекопитающие (ежи, крысы, мыши, носухи).

И, конечно же, пауками питаются птицы, для некоторых из которых паукообразные – основная еда.

Рацион в естественной среде

Пауков относят к облигатным хищникам, в меню которых числятся исключительно мелкие позвоночные и насекомые. Арахнологи упоминают единственное исключение – Bagheera kiplingi, паука-скакуна, живущего в Центральной Америке.

При близком рассмотрении Багира Киплинга не является 100% вегетарианцем: в засушливый сезон этот паук (за неимением листвы акаций Vachellia и нектара) пожирает своих сородичей. Вообще соотношение растительного и животного корма в рационе Bagheera kiplingi выглядит как 90% к 10%.

Методы охоты

Они зависят от образа жизни, оседлого или кочевого. Бродячий паук обычно подкарауливает жертву или осторожно подкрадывается к ней, настигая одним или парой-тройкой прыжков. Кочующие пауки предпочитают обволакивать добычу своими нитями.

Оседлые пауки за жертвой не бегают, а дожидаются, пока она забредет в искусно сплетенные тенета. Это могут быть как нехитрые сигнальные нити, так и хитроумные (большие по площади) сети, протянутые до наблюдательного пункта их хозяина.

Это интересно! Не все охотники опутывают своих жертв паутиной: некоторые (например, Tegenaria Domestica) просто ждут, когда тельце насекомого размягчится до нужной кондиции. Иногда паук освобождает добычу. Это происходит в двух случаях: если она слишком крупная или резко пахнет (клоп).

Паук убивает добычу токсином, сконцентрированным в ядовитых железах, которые расположены в хелицерах либо (как у Araneomorphae) в полости головогруди.

Спиральная мускулатура, окружающая железы, в нужный момент сокращается, и яд попадает по назначению через дырочку на кончике когтевидных челюстей. Небольшие насекомые гибнут почти сразу, а те, кто покрупнее, еще некоторое время бьются в конвульсиях.

Объекты охоты

По большей части это насекомые, подходящие по габаритам. Пауки, которые плетут тенета, чаще отлавливают всех летающих, особенно двукрылых.

Видовой «ассортимент» живности определяется местом обитания и сезоном. Пауки, обитающие в норах и на поверхности почвы, едят по преимуществу жуков и прямокрылых, не брезгуя, впрочем, улитками и дождевыми червями. Целью пауков из семейства Mimetidae становятся пауки других видов и муравьи.

Argyroneta, водяной паук, специализируется на личинках водных насекомых, мальках рыб и рачках. Примерно то же самое (мелких рыбешек, личинок и головастиков) едят пауки из рода Dolomedes, населяющие влажные луга и болота.

Самые интересные «блюда» входят в меню пауков птицеедов:

• мелкие пернатые;
• некрупные грызуны;
• паукообразные;
• насекомые;
• рыбы;
• земноводные.

На столе бразильского птицееда Grammostola часто появляются молодые змеи, которых паук пожирает в огромных количествах.

Способ питания

Доказано, что все членистоногие демонстрируют арахнидный (внекишечный) тип питания. У паука все приспособлено для употребления жидкой пищи, начиная с фильтрующего устройства предротовой полости и глотки, суженного пищевода и заканчивая мощным сосательным желудком.

Важно! Умертвив жертву, паук рвет и мнет ее своими челюстями, запуская внутрь пищеварительный сок, призванный растворить внутренности насекомого.

Одновременно паук всасывает выступающую жидкость, чередуя трапезу с впрыскиванием сока. Паук не забывает переворачивать трупик, обрабатывая его со всех сторон, пока тот не превратится в засохшую мумию.

Пауки, нападающие на насекомых с жестким покровом (к примеру, жуков), пробивают хелицерами их сочленовную перепонку, как правило, между грудью и головой. Пищеварительный сок впрыскивается в эту ранку, и оттуда высасывается размягченное содержимое.