Органы чувств у паукообразных. Класс паукообразные Органами осязания пауков являются

Ноги паука состоят из 7 члеников: тазика (coxa), вертлуга (trochanter), бедра (femus), двучленистой голени (tibia) и двучленистой лапки (tarsus). Лапка заканчивается гребенчатыми коготками, используемыми при постройке паутинной сети. Крупное брюшко крестовика не сегментировано и покрыто кожистой эластичной кутикулой.

Следы сегментации усматриваются только в расположении элементов характерного крестообразного рисунка брюшка и в наличии видоизмененных конечностей — легких и паутинных бородавок. Судя по строению эмбриона, брюшко высших пауков образовано пятью слитыми сегментами (не считая 1-й—стебелек); пара легких принадлежит 2-му сегменту, а две пары паутинных бородавок—4-му и 5-му сегментам; третья (медиальная) пара бородавок обособляется от второй.

Наружный покров паука состоит, как обычно у членистоногих, из содержащей хитин кутикулы и подстилающего ее эпителиального слоя клеток — гиподермы. Под наружным покровом имеется слой мускулатуры. Богато развита и сложно дифференцирована более глубокая мускулатура головогруди и конечностей.

Нервная система . Центральная нервная система сосредоточена в головогруди; здесь расположена уплощенная нервная масса, образованная слившимися ганглиями нервной цепочки. Сегментация этой подглоточной нервной массы обнаруживается в расположении внутренних скоплений ганглиозных клеток, а внешне намечена утолщенными основаниями пяти пар нервов, из которых передняя пара иннервирует педипальпы, а четыре другие— ноги. В заднем направлении отходит нервный ствол, делящийся на два нервных тяжа, которые проходят через сочленовный стебелек и иннервируют органы брюшка. Надглоточный узел (мозг) соединен с головогрудной массой короткими и толстыми коннективами, между которыми проходит горизонтальный участок узкой глотки. От надглоточного узла вперед общим основанием отходят глазные нервы, разветвляющиеся по числу глаз. Под глазными нервами отходит пара нервов хелицер.

Органы чувств . Глаза крестовика, как и других паукообразных, устроены по типу простого глаза, имеется хрусталик и стекловидное тело, а под ним ретина, состоящая из зрительных и пигментных клеток; пара передних медиальных глаз в деталях гистологического строения отличается от остальных. Органами осязания и восприятия колебаний служат многочисленные волоски пли щетинки, у основания которых имеются нервные клетки, посылающие отростки в центральную нервную систему. Имеется также несколько типов более сложно устроенных кожных органов чувств на пальцах, ногах, паутинных бородавках, близ наружного полового аппарата и в других местах. Часть из них выполняет обонятельную и вкусовую функцию (хеморецепторы), часть, по-видимому, регистрирует изменения влажности воздуха и т. п. Паук чутко реагирует на внешние воздействия, механические и звуковые колебания, изменения освещенности, влажности воздуха и др. Богато развитые органы чувств обеспечивают сложнейшие инстинкты, связанные с постройкой ловчей сети, ловлей добычи, поведением при спаривании и др.

К данному классу относятся членистоногие, приспособленные к обитанию на суше, дышащие посредством легких и трахей. Класс объединяет отряды пауков, клещей, скорпионов, сенокосцев.

Краткая характеристика

Общая характеристика

Строение и покровы . Для паукообразных характерной особенностью является тенденция к слиянию члеников тела, образующих головогрудь и брюшко . Скорпионы имеют слитную головогрудь и сегментированное брюшко. У пауков и головогрудь, и брюшко представляют сплошные нерасчлененные отделы тела, между которыми имеется короткий стебелек, соединяющий эти два отдела. Максимальная степень слияния сегментов тела наблюдается у клещей, которые утратили даже деление тела на головогрудь и брюшко. Тело у клещей становится цельным без границ между сегментами и без перетяжек.

Покровы паукообразных состоят из кутикулы, гиподермы и базальной мембраны. Внешний слой кутикулы представляет собой липопротеиновый слой. Данный слой очень хорошо предохраняет от потери влаги при испарении. В связи с этим паукообразные смогли стать настоящей наземной группой и расселиться в самых засушливых районах земли. В состав кутикулы входят еще белки, задубленные фенолами и инкрустирующие хитин, что придает кутикуле прочность. Производными гиподермы являются паутинные и ядовитые железы.

Конечности. Головные конечности, кроме двух пар челюстей, у паукообразных отсутствуют. Челюсти же, как правило, относят к конечностям головогруди. Головогрудь паукообразных несет 6 пар конечностей, что является отличительной чертой данного класса. Две передние пары приспособлены

к захвату и размельчению пищи - хелицеры и педипальпы (рис. 1). Хелицеры, имеющие вид коротких клешней, располагаются впереди рта. У пауков хелицеры заканчиваются коготком, близ вершины которого находится отверстие ядовитой железы. Вторая пара - педипальпы, на основном членике имеют жевательный вырост, с помощью которого размельчается и разминается пища. У некоторых видов педипальпы превращаются в мощные клешни (например, у скорпионов) или похожи на ходильные ноги, а у некоторых форм пауков на конце педипальп может находиться совокупительный орган. Остальные 4 пары конечностей головогруди выполняют функцию передвижения – это ходильные ножки. На брюшке во время эмбрионального развития закладывается большое число конечностей, но у взрослых хелицеровых брюшко лишено типичных конечностей. Если брюшные конечности сохраняются во взрослом состоянии, то они, как правило, модифицируются в половые крышечки, осязательные придатки (скорпионы), легочные мешки или паутинные бородавки .

Рис. 1. Ротовые органы паука крестовика: 1 - конечный когтевид-ный членик хелицеры; 2 - основной членик хе-лицеры; 3 - педипальпа; 4 - жевательный вырост основного членика педи-пальпы; 5 - основной членик ходильной ноги

Пищеварительная система (рис. 2) имеет особенности, связанные со своеобразным способом питания паукообразных - внекишечным, или внешним, пищеварением. Паукообразные не могут принимать твердую пищу кусками. Пищеварительные ферменты вводятся в тело жертвы и превращают ее содержимое в состояние жидкой кашицы, которая всасывается. В связи с этим глотка имеет сильные мышцы и служит своеобразным насосом , втягивающим полужидкую пищу. Средняя кишка у большинства паукообразных имеет боковые слепозамк-нутые выпячивания для увеличения всасывательной поверхности. В брюшке в кишку открываются протоки парной печени . Печень выполняет не только пищеварительные функции, выделяя пищеварительные ферменты, но и всасывательную функцию. В клетках печени происходит внутриклеточное пищеварение. Задняя кишка заканчивается анусом .

Дыхательная система паукообразных представлена легочными мешками и трахеями . При этом у одних видов имеются только легочные мешки (скорпионы, примитивные пауки). У других органы дыхания представлены только трахеями

Рис. 2. Схема организации паука: 1 - глаза; 2 - ядовитая железа; 3 - хелицера; 4 - мозг; 5 - рот; 6 - подглоточный нервный узел; 7 - железистый вырост кишечника; 8 - основания ходильных ног; 9 - легкое; 10 - легочное отверстие - дыхальце; 11 - яйцевод; 12 - яичник; 13 - паутинные железы; 14 - паутинные бородавки; 15 - анус; 16 - мальпигиевы сосуды; 17 - ос-тии; 18 - протоки печени; 19 - сердце; 20 - глотка, связанная со стенкой тела мускулатурой

(сольпуги, сенокосцы, часть клещей). У пауков два вида органов дыхания встречаются одновременно. Есть четырехлегоч-ные пауки , у которых 2 пары легочных мешков и отсутствуют трахеи; двулегочные пауки - одна пара легочных мешков и пара трахейных пучков и безлегочные пауки - только трахеи. У некоторых мелких пауков и части клещей органы дыхания отсутствуют и дыхание осуществляется через тонкие покровы тела.

Кровеносная система , как у всех членистоногих, незамкнутая . Гемолимфа содержит дыхательный фермент гемоцианин .

Рис. 3. Строение сердца у паукообразных. А - скорпион; Б - паук; В - клещ; Г - сенокосец: 1 - аорта (стрелками показаны остии)

Строение сердца зависит от степени сегментации - чем больше сегментов, тем больше остий (рис. 3). У клещей, у которых отсутствует сегментация, сердце может совершенно исчезнуть.

Выделительная система у взрослых паукообразных представлена парой ветвящихся мальпигиевых сосудов , открывающихся на границе средней и задней кишок в пищеварительную систему.

Нервная система паукообразных, как и кровеносная, зависит от сегментации тела. Наименее сконцентрирована нервная цепочка у скорпионов. У паукообразных головной мозг, в отличие от ракообразных и насекомых, состоит из двух отделов - переднего и заднего , средний отдел головного мозга отсутствует, так как у паукообразных нет головных конечностей, антеннул или усиков, которые этот отдел должен контролировать. Имеется большая ганглиозная масса в головогруди и ганглии брюшной цепочки . С уменьшением сегментации исчезает брюшная цепочка. Так, у пауков вся брюшная цепочка сливается в голо вогрудной ганглий . А у сенокосцев и клещей головной мозг и головогрудной ганглий образуют сплошное ганглиозное кольцо вокруг пищевода .

Органы чувств в основном представлены специальными волосками , которые располагаются на педипальпах, ногах и поверхности туловища и реагируют на колебания воздуха . На педипальпах располагаются также органы чувств, воспринимающие механические и осязательные раздражения . Органы зрения представлены простыми глазами . Количество глаз может быть 12, 8, 6, реже 2.

Развитие . Большинство паукообразных откладывает яйца , но наблюдается и живорождение . Развитие прямое , но у клещей имеется метаморфоз .

Органы чувств Arachnida разнообразны. Очень важные для паукообразных механические, осязательные раздражения воспринимаются различно устроенными чувствительными волосками, которые особенно многочисленны на педипальпах. Специальные волоски - трихоботрии, расположенные на педипальпах, ногах и поверхности туловища, регистрируют колебания воздуха. Так называемые лировидные органы, представляющие собой небольшие щели в кутикуле, к перепончатому дну которых подходят чувствительные отростки нервных клеток, являются органами химического чувства и служат для обоняния.

Органы зрения представлены простыми глазами, которые имеются у большинства паукообразных. Они расположены на дорзальной поверхности головогруди и обычно их бывает несколько: 12, 8, 6, реже 2. У скорпионов, например, имеется пара срединных более крупных глаз и 2 - 5 пар боковых. У пауков чаще всего 8 глаз, расположенных обычно в две дуги, причем средние глаза передней дуги крупнее остальных. Скорпионы узнают себе подобных лишь на расстоянии в 2 - 3 см, а некоторые пауки - за 20 - 30 см. У пауков - скакунов (сем. Salticidae) зрение играет особенно важную роль: если самцам замазать глаза непрозрачным асфальтовым лаком, то они перестают различать самок и производить характерный для периода спаривания "любовный танец".

Класс паукообразные , в отличие от ракообразных, живут преимущественно на суше, дышат при помощи трахей и легких. Класс включает три отряда, на представителях которых можно проследить процесс слияния отделов тела. Так, у отряда пауков тело разделяется на головогрудь и брюшко, у скорпионов - состоит из головогруди, переднебрюшья и заднебрюшья, у клещей все отделы слиты в один щит.

Общие признаки паукообразных: отсутствие усиков, четыре пары ходильных ног, трахейное или легочное дыхание, постоянные околоротовые придатки - верхние щупальца и ногощупальца. На головогруди расположены четыре пары простых глаз, ротовые органы и конечности (ходильные ноги). Наиболее распространены пауки и клещи.

Отряд пауков

Типичным представителем отряда пауков является паук-крестовик . Его можно встретить в лесах, парках, на усадьбах, в домах, где они плетут большие ловчие сети из паутины. У паука первая пара ротовых органов - верхние челюсти, снабженные острыми, загнутыми вниз коготками.

У конца коготков открываются выводные протоки ядовитых желез. Челюсти служат пауку для умерщвления добычи и для защиты. Вторая пара ротовых органов — ногощупальца, которыми паук ощупывает и поворачивает жертву во время еды.

Четыре пары членистых ходильных ног покрыты чувствительными волосками. Брюшко паукообразных крупнее головогруди. На заднем конце брюшка у пауков располагаются паутинные бородавки, в которые открываются паутинные железы. Выделяемое железами вещество твердеет на воздухе, образуя паутинные нити. Одни железы выделяют паутину прочную и неклейкую, идущую на образование остова ловчей сети. Другие железы выделяют мелкие клейкие нити, с помощью которых паук строит ловчую сеть. Третьи железы выделяют мягкую шелковистую паутину, используемую самкой для плетения кокона.

Попавшую в ловчую сеть жертву паук опутывает клейкой паутиной, вонзает в добычу коготки верхних челюстей и впрыскивает в нее ядовитую жидкость, растворяющую мягкие ткани и действующую как пищеварительный сок. Оставив жертву, окутанную паутиной, паук отходит в сторону, ожидая, когда ее содержимое переварится. Через некоторое время паук всасывает частично переваренную пищу. Так у пауков происходит частичное переваривание пищи вне организма.

Органы дыхания паука представлены легочными мешками, сообщающимися с окружающей средой. Кроме них, у паука в брюшке есть трахеи - два пучка дыхательных трубочек, открывающихся наружу общим дыхательным отверстием.

Кровеносная система паука, в основном, такая же, как у рака.

Роль органов выделения выполняют мальпигиевы сосуды, их у паука одна пара, но они ветвятся. Гемолимфа (кровь, смешанная с лимфой) паука омывает эти сосуды и продукты обмена выходят через просветы, затем попадают в кишечник и далее выделяются наружу.

Нервная система образована подглоточным узлом, головным мозгом, от которых отходят нервы к различным органам.

Пауки имеют многочисленные и разнообразные органы чувств: органы осязания (волоски на теле паука и на ногощупальцах), обоняния и вкуса (на ногощупальцах и ходильных ногах), органы вкуса имеются еше и на боковых частях глотки; органы зрения (восемь простых глаз). Некоторые пауки способны различать цвет, особенно те. которые ишут добычу на цветках растений (пауки-крабы).

Пауки - раздельнополые животные. Самки крупнее самцов. Осенью самка плетет кокон из паутины и откладывает в него яйца. В нем яйца зимуют, а весной из них выводятся паучки. Большинство пауков приносят пользу: ими питаются многие мелкие млекопитающие, птицы, ящерицы, некоторые насекомые. Среди пауков есть и ядовитые - тарантул и каракурт. Они очень опасны для человека и домашних животных.

Отряд клещи

У большинства представителей отряда клещей тело не имеет четкого деления на членики или отделы. Клещей очень много. Одни из них живут в почве, другие - в растениях, животных и человеке.

В отличие от пауков, клеши имеют непрямое развитие. Из яйца выхолит шестиногая личинка, у которой после первой линьки появляется четвертая пара ног. После нескольких линек личинка превращается во взрослую особь.

Красный паутинный клещ поселяется на листьях хлопчатника и других ценных растений. Он снижает урожаи хлопчатника и вызывает гибель растений.

Мучной клещ поселяется в луке и зерне. Выедая в зерне зародыш будущего растения, он вызывает гибель семян. Он вызывает порчу пищевых продуктов на складах. например, разные крупы, хлебопродукты, семена подсолнечника. Чистота и проветривание помещений, где хранятся продукты, - одна из основных мер борьбы с мучным клещом.

Чесоточный клещ (чесоточный зудень ) вызывает такое заболевание, как чесотка у людей. Самки этого вида клещей внедряются в более нежные участки кожи человека и прогрызают в ней ходы. Здесь они откладывают яйца. Из них выходят молодые клеши, вновь прогрызающие ходы в коже. Содержание рук в чистоте предупреждает это опасное заболевание.

Отряд скорпионы

Скорпионы живут в странах с теплым и жарким климатом, причем встречаются в самых различных местах обитания: от влажных лесов и морских побережий до бесплодных каменистых местностей и песчаных пустынь. Нередко скорпионы поселяются в жилищах человека.

Скорпионы в большинстве живородящи, некоторые виды откладывают яйца, в которых зародыши уже развиты, так что вскоре вылупливается молодь. Это явление называют яйцеживорождением . Скорпион становится взрослым через год-полтора после рождения, проделывая за это время 7 линек.

Укол скорпиона - средство нападения и защиты. На мелких беспозвоночных, служащих обычно пищей скорпиону, яд действует почти мгновенно: животное тотчас же перестает двигаться. Для мелких млекопитающих яд скорпионов большей частью смертелен. Для человека укус скорпиона, как правило, не смертелен, но известен ряд случаев с очень тяжелыми последствиями и даже со смертельным исходом.

Вопрос 1. Какие особенности строения характерны для представителей класса паукообразных?

Особенности строения паукообразных:

тело разделено на головогрудь и брюшко;

усиков нет;

на головогруди 4 пары ходильных ног; еще две пары конечностей преобразованы в педипальпы, служащие для захвата и удерживания добычи, и хелицеры - орудия для измельчения и раздавливания пищи;

конечностей на брюшке нет;

имеется наружный хитиновый скелет;

органы дыхания могут быть двух типов и присутствовать совместно или раздельно: легочные мешки и трахеи;

выделительная система представляет собой пару большей частью ветвящихся мальпигиевых сосудов - трубчатых канальцев, образованных за счет впячивания средней кишки;

кровеносная система незамкнутая;

нервная система образована брюшной нервной цепочкой; надглоточный нервный узел, имеет более сложное строение, чем у ракообразных;

глаза простые.

Вопрос 2. Из каких отделов состоит тело паука; скорпиона?

Тело паука состоит из несегментированных головогруди и брюшка, соединенных тонким стебельком.

В теле скорпиона различают головогрудь и брюшко, состоящее из члеников.

Вопрос 3. Сколько конечностей у паука? Как они называются и какую функцию выполняют?

Головогрудь несет шесть пар конечностей. Хелицеры - первая пара конечностей, состоящая из 2–3 члеников, заканчиваются клешней, крючком или стилетом. Педипальпы (ногочелюсти, ногощупальца) - вторая пара конечностей - могут выполнять несколько функций: органа осязания, нижней челюсти, ходильных ног, клешней для захвата пищи; самцы могут использовать их как совокупительный аппарат. Четыре последние пары конечностей - ходильные ноги. Ноги пауков оканчиваются гребенчатыми коготками, которые необходимы для изготовления паутины. Брюшные конечности преобразованы в паутинные бородавки.

Вопрос 4. Какие органы чувств есть у паука?

Очень важные для паукообразных механические осязательные раздражения воспринимаются различно устроенными чувствительными волосками, которые особенно многочисленны на педипальпах. Органы зрения представлены простыми глазами, у пауков чаще всего 8 глаз.

Вопрос 5. Как происходит развитие паукообразных?

У подавляющего большинства паукообразных развитие прямое. Только у клещей развитие идет с метаморфозом. (Метаморфоз - глубокое преобразование строения организма, в процессе которого личинка превращается во взрослую особь.) Паукообразные раздельнополы. Имеется половой диморфизм. У паукообразных появилось (в связи с сухопутным образом жизни) внутреннее оплодотворение. Самец педипальпами вводит сперму в семяприемники самки, сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки в матке, находящейся в брюшке. Большинство паукообразных откладывает крупные, богатые желтком, защищенные паутинным коконом яйца. В коконе происходит эмбриональное развитие, по завершению которого из кокона выходят мелкие паучата.

Вопрос 6. Составьте таблицу «Сравнительная характеристика ракообразных и пауков» (работа в малых группах).

Сравнительная характеристика ракообразных и пауков

Вопрос 7. Охарактеризуйте медицинское значение клещей.

Большинство клещей, имеющих медицинское значение, являются кровососущими. Животными – прокормителями клещей служат млекопитающие, птицы и рептилии.

Вместе с кровью хозяина в организм клеща проникают возбудители различных заболеваний, которые при переходе на другого прокормителя могут передаваться ему, что способствует циркуляции возбудителей заболеваний. Срок жизни клещей довольно продолжителен – от 6 месяцев до 20-25 лет.

Слюна клещей обладает местным раздражающим и общетоксическим действием. Массовые нападения клещей могут быть причиной не только поражений кожи, но и тяжелых лихорадочных состояний и нервных расстройств. Особенную опасность представляет способность клещей быть переносчиками возбудителей заболеваний.

Наибольшее значение с точки зрения медицины имеют клещи семейства иксодовых и аргазовых, а также чесоточный клещ семейства акариформных.

Вопрос 8. В чём суть частично наружного пищеварения у пауков?

Пищеварение у пауков частично внеполостное. Поэтому в сложной пищеварительной системе, со множеством специализированных отделов, у них нет необходимости. В пищеварительной системе пауков различают глотку и кишку, которая заканчивается анальным отверстием. В тело убитой добычи паук впрыскивает секрет слюнных желез, обладающий способностью расщеплять белки. Происходит наружное (вне тела паука) переваривание пищи в жидкую кашицу, всасываемую затем пауком.