Ca orice alte ființe vii, păianjenii se disting prin diferite abilități, printre care se remarcă capacitatea de a respira. Desigur, sistemul respirator al arahnidelor este semnificativ diferit de respirația altor mamifere, ca să nu mai vorbim de oameni.

Sistemul respirator al păianjenilor

Este demn de remarcat faptul că caracteristica de respirație a păianjenilor nu este complet clară nici măcar pentru specialiști, deoarece procesul de schimb de oxigen și dioxid de carbon la acești reprezentanți ai arahnidelor este destul de interesant și dificil.

Principala diferență dintre sistemul respirator al păianjenilor și al insectelor este că respirația păianjenilor este direct legată de participarea sângelui la acest proces. Sistemul respirator al oricărei insecte este un sistem destul de complex al unui complex de tuburi care pătrund în corpul său din toate părțile. În acest caz, tuburile formează traheea și sunt în contact strâns cu țesuturile.

Sistemul respirator al arahnidelor este un complex de cinci diverse sisteme, iar numărul lor depinde de grupul taxometric. Mult aici, desigur, depind și de tipul de păianjen, deoarece speciile mari au cel mai avansat sistem respirator.

Traheea arahnidelor

Traheea păianjenilor pătrund în corpul reprezentanților clasei de-a lungul întregului perimetru, constituind astfel baza respirației păianjenilor. Tuburile traheale se termină în apropierea țesuturilor, ceea ce asigură contactul acestora între ele. Cu toate acestea, acest contact nu este suficient de apropiat pentru a furniza oxigen sistemului respirator al păianjenilor și pentru a elimina dioxidul de carbon din acesta, așa cum se întâmplă în corpul insectelor obișnuite.

În consecință, respirația păianjenilor folosind o trahee tubulară are loc într-un mod ușor diferit. De obicei, traheea tubulară nu are mai mult de una sau mai puțin de două deschideri și ies pe partea inferioară a abdomenului, lângă apendice.

Astfel, apare respirația, care este caracteristică arahnidelor.

Nume latin Arachoidea

Caracteristicile generale ale arahnidelor

Structura externă

Asemenea cheliceratelor tipice, corpul marii majorități a arahnidelor este format dintr-un cefalotorace fuzionat, având șase perechi de membre și un abdomen. Abdomenul, spre deosebire de crabii potcoave, nu poartă membre adevărate. Se găsesc doar rudimentele sau membrele lor, transformate în organe speciale.

Antenele sau antenele sunt absente. Ochii sunt simpli. Prima pereche de membre ale cefalotoraxului este situată în fața gurii. Acestea sunt chelicere scurte, formate din 2-3 segmente, care se termină într-o gheară, cârlig sau stilt. Chelicerele sunt omoloage celei de-a doua antene ale crustaceelor. În spatele gurii se află o a doua pereche de membre - pedipalpii. Bazele lor au procese de mestecat, iar segmentele rămase pot servi drept tentacule. Pedipalpii se pot transforma în picioare care merg sau în organe care apucă alimente - gheare puternice (scorpioni, pseudoscorpioni). Toate arahnidele se hrănesc de obicei cu hrană lichidă, deci secțiunea anterioară sistem digestiv este un aparat de aspirare.

În legătură cu sosirea pe uscat, arahnidele au transformat unele sisteme de organe ale cheliceratelor acvatice primare și au apărut altele noi. În unele grupuri, atât organele vechi, cât și cele nou dobândite există simultan. Astfel, organele respiratorii ale arahnidelor sunt plămânii, localizați în perechi pe segmentele abdominale. Originea și dezvoltarea lor dovedesc că sunt picioare branhiale modificate ale cheliceratelor acvatice. Noile organe respiratorii ale arahnidelor sunt trahee - invaginări oarbe ale tegumentului exterior.

Organele excretoare sunt, de asemenea, de natură duală. Ele sunt reprezentate de glande coxale (coelomodducte) de origine mai veche și de vase malpighiene nou apărute.

Diferențele dintre reprezentanții ordinelor arahnidelor constă în gradul de segmentare a corpului, în primul rând a abdomenului, și în specializarea membrelor cefalotoracelui, adaptate pentru a îndeplini diverse funcții. Corpul scorpionilor este cel mai puternic segmentat. Este format dintr-un mic cefalotorace și abdomen fuzionate, reprezentate de 12 segmente, dintre care 6 segmente mai largi constituie burta anterioară, sau mezosomul, iar restul de 6 mai înguste constituie abdominalul posterior sau metazomul. Ar trebui să se acorde atenție asemănării între corpul scorpionilor și scorpionii crustacei gigantici dispăruți. În ambele cazuri, metasomul este reprezentat de șase segmente. În alte grupuri de arahnide, partea posterioară a abdomenului, metazomul, se contractă, iar abdomenul se scurtează. În ceea ce privește gradul de disecție a abdomenului, flagipodele și pseudoscorpionii sunt apropiate de scorpioni, la care, totuși, abdomenul nu este împărțit extern în abdominali anterioare și posterioare. În unele privințe, salpugii sunt și mai multe animale disecate decât scorpionii. Pe lângă abdomenul articulat, care are 10 segmente, salpugii au două segmente toracice libere care nu fac parte din capul fuzionat. Abdomenul articulat al recoltatorilor este, de asemenea, format din 10 segmente, care nu sunt separate printr-o constricție profundă de cefalotorace, ca la păianjenii adevărați. La păianjenii de artroplastie (cu patru plămâni) abdomenul este format din 11 segmente, iar la păianjenii superiori este format din 6, în timp ce segmentele abdominale sunt complet topite. La căpușe, numărul de segmente abdominale este redus la 7, iar în unele - la 4-2. Mai mult, la majoritatea căpușelor nu numai că toate segmentele abdomenului sunt fuzionate, dar este și imposibil să se facă distincția între secțiunile principale - cefalotoraxul și abdomenul, care formează un întreg. Astfel, este evident că evoluția diverselor ordine de arahnide a mers în direcția reducerii numărului de segmente abdominale și a fuziunii acestora, reducând gradul de dezmembrare globală a corpului.

La reprezentanții diverselor ordine, chelicerele și pedipalpii au suferit cele mai mari modificări, iar cele mai puțin modificate sunt cele patru perechi de picioare de mers, care s-au transformat într-un picior articulat care se termină într-un tars cu gheare.

La scorpioni, pseudoscorpioni și recoltatori, chelicerele se termină în gheare mici. Ei joacă rolul maxilarelor superioare și, în plus, animalele țin prada cu ele. La salpugi, chelicerele s-au transformat în gheare puternice, adaptate pentru a prinde și ucide prada. La păianjenii adevărați, chelicerele sunt în formă de gheare și constau din două segmente. Segmentul principal este foarte umflat, iar al doilea are o formă de gheare. Lângă capătul său ascuțit se deschide canalul glandei otrăvitoare, situat la baza chelicerului. Într-o stare calmă, acest segment este aplicat pe segmentul principal și se potrivește parțial într-o canelură specială. Cu două chelicere, păianjenii apucă și ucid prada, eliberând secreția glandei otrăvitoare în rană. În cele din urmă, la acarieni, chelicerele și pedipalpii formează un aparat bucal de piercing-suge (căpușă de câine etc.) sau de roadă-sug (acarienul scabiei, acarienii de hambar etc.).

A doua pereche de membre - pedipalpi - la salpugi diferă puțin de picioarele care merg, iar la scorpioni și pseudoscorpioni s-au transformat în organe de apucare - gheare. La femelele păianjeni, pedipalpii joacă rolul de fălci, deoarece au o placă de mestecat la bază și, în același timp, sunt tentacule orale. Păianjenii masculi au o umflătură pe ultimul segment al pedipalpului, care este un dispozitiv pentru fertilizarea femelelor. În timpul sezonului de reproducție, pe acest segment se dezvoltă un apendice special în formă de pară, cu un capăt alungit, pe care există o deschidere care duce într-un canal îngust, care se termină în interiorul acestui organ cu o ampula extinsă. Folosind acest dispozitiv, păianjenii masculi colectează spermatozoizi în interiorul fiolei și, în timpul împerecherii, îl injectează în orificiul genital al femelei.

Membrele abdominale, ca atare, sunt absente la toate arahnidele. Cu toate acestea, unii dintre ei au supraviețuit într-o formă foarte modificată. Rudimentele membrelor abdominale sunt localizate numai pe mezosom (șase segmente anterioare). Cel mai complet set dintre ele este păstrat în Scorpioni. Pe primul lor segment abdominal, pe care deschiderea genitală este situată în toate arahnidele, există mici opercule genitale, iar pe al doilea segment există anexe speciale în formă de pieptene, cu scop necunoscut. Următoarele patru segmente conțin o pereche de saci pulmonari. Păianjenii cu patru plămâni și păianjenii flagelati au fiecare câte două perechi de plămâni pe primele două segmente abdominale; la păianjenii cu doi plămâni există o pereche de plămâni (pe primul segment), iar pe al doilea se dezvoltă traheea în locul plămânilor (neconectate la membre). Toți păianjenii dezvoltă negi arahnoizi pe al treilea și al patrulea segment - membrele abdominale transformate ale acestor segmente. Unele grupuri de arahnide mici (parte din acarieni) rețin rudimente ale membrelor abdominale pe primele trei segmente, așa-numitele organe coxale.

Tegumente și glandele pielii

Corpul arahnidelor este acoperit cu o cuticulă chitinoasă, care este secretată de un strat de celule plate ale hipodermei. În majoritatea formelor, chitina este slab dezvoltată, iar tegumentul este atât de subțire încât se încrețește atunci când este uscat. Doar la unele arahnide (scorpioni) învelișul chitinos este mai dens, deoarece conține carbonat de calciu.

Formațiunile cutanate (hipodermice) includ diverse glande: otrăvitoare, arahnoide, glande mirositoare ale recoltatorilor, glandele frontale și anale ale flagelatelor etc. Nu toate arahnidele sunt otrăvitoare. Glandele veninoase se găsesc doar la scorpioni, păianjeni, unii pseudoscorpioni și unele căpușe. La scorpioni, abdomenul posterior se termină într-o coloană caudală curbată. La baza acestui ac se află o pereche de glande asemănătoare sacului care secretă o secreție otrăvitoare. La capătul acului sunt plasate deschiderile canalelor acestor glande. Scorpionii folosesc acest dispozitiv într-un mod unic. După ce a prins prada cu ghearele pedipalpului, scorpionul își îndoaie abdomenul posterior pe spate și lovește victima cu un ac, din care eliberează otravă în rană. La păianjeni, glandele veninoase sunt situate la baza colicerelor, iar canalele lor se deschid pe gheara chelicerelor.

Glandele arahnoide se găsesc în principal la reprezentanții ordinului păianjeni. Astfel, păianjenul încrucișat feminin (Araneus diadematus) are până la 1000 de glande arahnoide cu diferite structuri în abdomen. Canalele lor se deschid cu găuri minuscule la capetele unor conuri chitinoase speciale, care sunt situate pe verucile arahnoide și parțial pe abdomen în apropierea lor. Majoritatea păianjenilor au 3 perechi de veruci arahnoizi, dar doar două dintre ele sunt formate din picioarele abdominale. La unii păianjeni tropicali sunt multi-segmentați.

Pseudoscorpionii și acarienii de păianjen au și glande arahnoide, dar sunt localizați în chelicere la primul și în pedipalpi la cei din urmă.

Sistem digestiv

Sistemul digestiv este format din trei secțiuni principale - intestinul anterior, intestinul mediu și intestinul posterior.

Intestinul anterior cu glandele sale este un organ adaptat pentru lichefierea și absorbția alimentelor. La păianjeni, gura duce în faringe, care este urmat de un esofag subțire, care se varsă într-un stomac care suge, condus de mușchii care merg de la acesta până la tegumentul dorsal al cefalotoraxului. Aceste trei secțiuni (faringe, esofag, stomac sugător) sunt părți ale intestinului ectodermic anterior și sunt căptușite din interior cu chitină. Canalele se deschid în faringe glandele salivare, secretând o secreție care dizolvă proteinele. După ce a străpuns tegumentul prăzii, păianjenul lasă salivă în rană, care dizolvă țesuturile victimei și apoi aspiră hrana semi-lichidă. Din stomacul care suge începe intestinul mediu endodermic, în care alimentele sunt digerate și absorbite.

Intestinul mediu, situat în cefalotorace, formează cinci perechi de proiecții glandulare oarbe care se extind înainte până la capătul capului și la bazele picioarelor care merg. Excrescențele oarbe ale intestinului mediu sunt foarte caracteristice multor arahnide: căpușe, recoltatori, etc. Ele măresc capacitatea intestinului și capacitatea sa de absorbție. În abdomen, canalele ficatului pereche foarte dezvoltat curg în intestinul mediu. Ficatul este un derivat al intestinului mediu. Este format din multe tuburi subțiri care nu numai că secretă enzime digestive, dar sunt și capabile să digere și să absoarbă nutrienții. Digestia intracelulară poate avea loc în celulele hepatice. Apoi, intestinul mediu formează o secțiune extinsă, așa-numitul sac rectal sau cloaca, în care organele excretoare- vase malpighiene. Din sacul rectal provine intestinul posterior ectodermic (rectul), care se termină în anus.

Sistemul digestiv al altor arahnide variază în detaliu, dar este în general structurat similar.

Sistemul respirator

Datorită stilului lor de viață terestre, arahnidele respiră aerul atmosferic. Organele respiratorii ale arahnidelor pot fi plămânii și traheea. În același timp, este curios că unele arahnide (scorpioni, păianjeni flagelati și patrupede) au doar plămâni, altele (scorpionii falși, salpugii, recoltatorii și parțial căpușe) au doar trahee, iar în sfârșit, altele (majoritatea păianjenilor) au atât plămâni, cât și trahee.

Patru perechi de plămâni la scorpioni sunt localizați pe segmentele 3-6 ale abdomenului anterior. Pe partea ventrală, sunt vizibile clar 4 perechi de deschideri ca fante, stigmate, care duc la plămâni. Plămânul arahnid este un organ asemănător unui sac situat pe partea inferioară a segmentelor abdominale. Stigmatul duce în cavitatea pulmonară, care se află în partea anterioară sac pulmonar blocate de plăci situate una deasupra celeilalte, care sunt excrescențe ale peretelui pulmonar. Între ele există cavități înguste în care pătrunde aerul. Sângele circulă în interiorul plăcilor pulmonare și astfel are loc un schimb de gaze între sânge și aerul care umple plămânii. Majoritatea păianjenilor au o pereche de plămâni (păianjeni cu doi plămâni), unii au două perechi (păianjeni cu patru plămâni).

Comparația structurii plămânului cu structura membrelor abdominale și branhiile crabilor potcoave indică marea lor similitudine. Poziția plămânilor pe partea inferioară a abdomenului, în locurile în care ar fi membrele abdominale, crește această asemănare. Datele din anatomia comparată și embriologie susțin pe deplin ipoteza că plămânii arahnidelor s-au format din picioarele branhiale ale merostomilor fosile. Transformarea unui membru abdominal cu branhii într-un plămân poate fi imaginată după cum urmează. În peretele abdominal al corpului s-a format o depresiune, la care branhiile erau adiacente, iar membrul lamelar a crescut atașat de tegument pe laterale. Cavitatea astfel formată comunica cu Mediul externîn spate există o deschidere îngustă, ca o fante. Din filamentele branhiale, atașate doar la baza largă de membru, s-au format plăci pulmonare cu structura lor destul de complexă.

Cel mai organe arahnide Traheea servește ca respirație (salpugi, recoltatori etc.), iar la păianjenii bipulmonari traheea există împreună cu plămânii. Traheele încep cu spiraculi (stigmate), de obicei pe partea inferioară a abdomenului. Spiraculii pot fi de la unul nepereche (la unii păianjeni) la trei perechi (la salpugi). Spiraculul păianjenului este situat pe abdomen chiar în fața verucilor arahnoide. Conduce în două perechi de tuburi traheale, căptușite din interior cu un strat subțire de chitină, care la unele arahnide (salpugi, recoltatori și unii păianjeni) formează îngroșări sub formă de fire spiralate care nu permit colapsul tuburilor.

La salpugi, recoltatori și alte arahnide, în care traheea este singurul organ respirator, formează un sistem foarte complex de tuburi ramificate care pătrund în toate părțile corpului și membrelor. Unele arahnide mici lipsesc organe speciale respirând, ei respiră pe întreaga suprafață a corpului (un număr de specii de căpușe etc.).

Sistem circulator

Sistemul circulator al arahnidelor prezintă o structură metamerică. Scorpionii și majoritatea flagipes au o inimă lungă, tubulară, care poartă șapte perechi de ostie. La păianjeni, numărul de perechi de ostie este redus la cinci sau chiar două. La alte arahnide inima este mai scurtă, iar la căpușe este o veziculă mică.

Vasele arteriale se extind înainte, înapoi și în părțile laterale de la inimă, iar gradul de dezvoltare și ramificare a vaselor arteriale este foarte diferit și depinde direct de structura organelor respiratorii. La scorpionii care au localizat anumit loc plămânii și păianjenii, ale căror trahee sunt puțin ramificate, au cel mai dezvoltat sistem de vase arteriale. La salpugi, recoltatori și alte forme care respiră prin trahee, sistemul vaselor de sânge este slab dezvoltat și uneori absent. Acest lucru se explică prin faptul că, cu o ramificare suficient de puternică a traheei, schimbul de gaze are loc direct între trahee și țesuturile animalului, iar sângele nu participă aproape deloc la transportul gazelor. Aceasta este foarte exemplu interesant corelații în dezvoltarea diferitelor sisteme de organe, chiar mai pronunțate la insecte.

Gradul de dezvoltare a sistemului circulator depinde și de mărimea animalului. La căpușe este cea mai puțin dezvoltată: unele căpușe au doar o inimă în formă de vezică urinară, în timp ce altele nici nu o au.

Sistemul excretor

Principalele organe excretoare la arahnide sunt organe complet noi asociate cu intestinele - vasele malpighiene. Sunt una sau două perechi de tuburi subțiri, mai mult sau mai puțin ramificate și situate pe abdomen. Aceste tuburi sunt proeminențe ale intestinului mediu, adică sunt de origine endodermică. Vasele malpighiene, închise orbește la capătul liber, se deschid în vezica rectală sau cloaca, ultima secțiune a intestinului mediu. Guanina, principalul produs de excreție al arahnidelor, se acumulează în lumenii lor.

Alături de vasele malpighiene, arahnidele au și alte organe excretoare - glandele coxale. Pot exista una sau două perechi. Se deschid spre exterior cel mai adesea la baza primei și a treia perechi de picioare. Într-un caz tipic, glandele coxale constau dintr-un sac celomic, un canal nefridian, uneori extinzându-se și formând vezica urinara, și priza. Aceste organe par a fi omoloage cu celomoducții anelideși corespund glandelor coxale ale crabilor potcoave. La arahnidele adulte, glandele coxale sunt de obicei reduse și nu funcționează sunt înlocuite cu vase malpighiene.

Sistemul nervos și organele senzoriale

Sistemul nervos al arahnidelor este reprezentat de cordonul nervos ventral tipic tuturor artropodelor. Arahnidele se caracterizează printr-o concentrare și fuziune semnificativă a grupurilor de ganglioni nervoși. Cel mai scăzut grad de convergență și fuziune a ganglionilor se observă la scorpioni. Au un ganglion suprafaringian pereche (creier), conectat prin conexiuni la masa ganglionului cefalotoracic care inervează membrele (2-6 perechi). Urmează cei șapte ganglioni ai cordonului nervos ventral. La salpuge, flagipode și pseudoscorpioni, doar unul dintre ganglionii abdominali rămâne liber, iar restul se alătură masei ganglionare generale. La păianjeni, toți ganglionii lanțului nervos ventral formează un singur ganglion subfaringian. La căpușe se observă și fuziunea nodului subfaringian cu creierul.

Organele de simț includ organele atingerii și vederii. Organele tactile sunt firele de păr care acoperă membrele, în special pedipalpii. Ochii arahnidelor sunt simpli (nu compuși), de obicei mai multe perechi. Păianjenii au 8 ochi așezați pe cap pe două rânduri.

Organe sexuale și reproducere

Arahnidele sunt dioice, iar dimorfismul sexual poate fi destul de pronunțat (la păianjeni și căpușe). La păianjeni, masculii sunt adesea semnificativ mai putine femele, iar pedipalpii lor sunt transformați într-un aparat copulator.

Organele genitale ale tuturor arahnidelor constau din glande pereche sau o glandă nepereche care poartă urme ale fuziunii glandelor pereche. Femelele au o glandă nepereche sub forma unui „cadru cu bare transversale” și oviducte pereche. Masculii au testicule pereche cu bare transversale caracteristice și un aparat copulator.

Femelele păianjeni au recipiente spermatice pereche care se deschid cu deschideri independente în fața deschiderii genitale nepereche de pe primul segment abdominal. În plus, fiecare dintre ele comunică printr-un canal special cu uterul, format prin fuziunea secțiunilor terminale ale oviductelor.

Folosind procesul aparatului copulator al pedipalpilor, păianjenii injectează spermatozoizi în spermateca femelelor prin deschiderile lor externe. De acolo, spermatozoizii intră în uter, unde are loc fertilizarea.

Partenerogeneza este caracterizată de căpușe. Unele specii de scorpioni sunt vivipari, iar dezvoltarea ouălor fertilizate are loc în ovare. Scorpionii nou-născuți nu își părăsesc mama, iar ea îi poartă pe spate de ceva timp.

Dezvoltare

Dezvoltarea ouălor fertilizate la majoritatea arahnidelor este directă. Numai la căpușe, datorită dimensiunii mici a ouălor, dezvoltarea are loc cu metamorfoză. Ouăle în cele mai multe cazuri sunt bogate în gălbenuș, iar zdrobirea este fie superficială (păianjeni, recoltatori, salpugi, acarieni), fie discoidal (scorpioni ovipari).

La scorpionii vivipari, embrionii care se dezvolta in ovarul mamei consuma substante proteice secretate de organele femelei. Prin urmare, în ciuda aportului mic de gălbenuș în ouăle scorpionilor vivipari, aceștia se caracterizează prin zdrobire completă.

În timpul dezvoltării embrionare, arahnidele dezvoltă un număr mai mare de segmente decât sunt prezente în formele adulte. Pe segmentele abdominale apar rudimentele membrelor abdominale, care sunt ulterior reduse sau transformate în alte organe.

Clasificare

Filogenia arahnidelor

Mai sus au fost date o serie de fapte pe baza cărora se poate imagina originea arahnidelor și relațiile filogenetice dintre ordinele acestei clase.

Fără îndoială, relația dintre chelicerate terestre - arahnide cu chelicerate acvatice - crustacee, iar prin ele cu o foarte veche și chiar mai veche. grup primitiv- trilobiți. Astfel, evoluția acestei ramuri de artropode a mers de la cele mai omoloage în forme de segmentare, după cum o evidențiază trilobiții, până la animale din ce în ce mai heteronome.

Dintre speciile de tip științific, cel mai primitiv și mai vechi grup sunt scorpionii, al căror studiu oferă multe pentru înțelegerea evoluției arahnidelor. În cadrul unei clase, evoluția anumitor grupe a dus la o fuziune mai mare sau mai mică a segmentelor abdominale, la o dezvoltare mai mare a sistemului traheal, înlocuind organele respiratorii mai vechi - plămânii și, în final, la dezvoltarea unor adaptări speciale caracteristice. a reprezentanţilor ordinelor individuale.

Dintre păianjenii adevărați, păianjenii cu patru picioare sunt, fără îndoială, grupul mai primitiv. Două perechi de plămâni, absența traheei, prezența a două perechi de glande coxale, iar unele dintre ele au un abdomen segmentat - toate aceste semne indică primitivitatea lor mai mare în comparație cu grupul de păianjeni cu doi plămâni.

Galerie

Sistemul excretor. Aparatul excretor este reprezentat de vase malpighiene, care sunt neoplasme la Arachnoidea, și glandele coxale, care corespund celomoductelor. Vasele malpighiene sunt o pereche de tuburi ramificate, închise orbește la capete, care se deschid la marginea intestinului mijlociu și posterior.

Sunt de origine endodermală, adică aparțin intestinului mediu. Boabele de guanina, principalul produs de excreție al arahnidelor, se acumulează în epiteliul și lumenul vaselor malpighiene. Glandele coxale sunt formate dintr-o porțiune asemănătoare sacului de origine mezodermică, un canal contort (labirint), un rezervor și un canal excretor extern. Sunt prezente în una sau două perechi, deschise la baza picioarelor și rareori funcționează în forme adulte.

Sistem reproductiv. Arahnidele sunt dioice. Gonadele sunt situate în abdomen și sunt inițial pereche. În unele cazuri, se observă fuziunea gonadelor drepte și stângi. Deci, la scorpionii masculi testiculele sunt pereche și fiecare constă din două tuburi conectate prin săritori; la femeile scorpioni ovarul este unul singur si este format din trei tuburi, dintre care cel mijlociu este evident rezultatul fuziunii a doua tuburi mediale, asemanatoare cu cele ale masculului. La mulți păianjeni, recoltatori și căpușe, gonadele pereche sunt topite la capete într-un inel. Oviductele pereche și canalele deferente se deschid cu o deschidere genitală nepereche întotdeauna pe al doilea segment abdominal. Structura părții excretoare a sistemului reproducător și adaptările copulatorii ale masculilor sunt foarte diverse. Femelele au de obicei o prelungire a oviductelor - uterul și recipientele seminale. La bărbați, organele copulatoare sunt fie asociate cu deschiderea genitală, fieservesc ca pedipalpi (păianjeni) sau chelicere (unii acarieni). În unele cazuri, fertilizarea este spermatoforică - cu ajutorul pachetelor de spermă.

Dezvoltare. Majoritatea arahnidelor depun ouă, dar există și forme vivipare (scorpioni, unele căpușe etc.). Ouăle sunt bogategălbenușul, datorită căruia fragmentarea este parțială, superficială, toate segmentele corpului și membrelor sunt formate în dezvoltare embrionară și un mic individ complet segmentat, asemănător unui adult, iese din ou. Dezvoltarea postembrionară este directă, însoțită în principal de creștere. Doar la căpușe, din cauza dimensiunii reduse a ouălor, eclozează o larvă cu șase picioare și are loc metamorfoza. Studierea embrionilor arahnidelor primitive ne permite să înțelegem mai pe deplin structura adulților. Astfel, la embrionul de scorpion, pe toate segmentele mezosomului se formează membre abdominale, dintre care prima pereche dispare apoi, a doua se transformă în opercul genital, a treia în organe în formă de creastă, iar restul de patru perechi în plămâni.

Sistemul respirator. Organele respiratorii ale crucii sunt o pereche de plămâni în formă de frunză și pliați și trahee tubulare. Plămânii sunt localizați la baza abdomenului pe părțile laterale ale deschiderii genitale, unde există două fante transversale - stigmatele plămânilor.

Stigmatul duce în cavitatea pulmonară, pe peretele căreia există o serie de buzunare plate divergente în formă de evantai. Buzunarele sunt conectate prin jumperi și nu cad, astfel încât aerul poate pătrunde liber între ele. Sângele circulă în cavitățile buzunarelor, schimbul de gaze are loc prin pereții lor subțiri cuticulari.

Sistemul traheal constă din două tuburi neramificabile, care sunt îndreptate înainte dintr-un buzunar comun, care se deschide cu o fantă transversală discretă în fața verucilor arahnoizi.

Sistemul excretor. Organele excretoare sunt de două tipuri: vasele malpighiene și glandele coxale. În plus, funcția excretorie este îndeplinită de celule speciale (nefrocite și guanocite) situate în cavitatea corpului. Vasele malpighiene sunt reprezentate de patru tuburi ramificate închise orbește la capete, care se varsă în vezica rectală de-a lungul laturilor acesteia la marginea intestinului mijlociu și posterior. Vasele malpighiene sunt căptușite cu epiteliu scuamos, în celulele cărora se formează boabele de guanină, principalul produs excretor. Glandele coxale, care reprezintă rămășițele sistemului coelomodduct la arahnide, sunt situate la crucea de la baza primei perechi de picioare La un păianjen adult, nu funcționează.

Glandele veninoase. Glandele veninoase sunt situate în partea anterioară a cefalotoraxului, la baza chelicerelor. Acestea sunt o pereche de glande cilindrice destul de mari care intră în cavitățile principalelor segmente ale chelicerelor. Căptușeala exterioară a glandei este formată dintr-un mușchi în formă de panglică ondulat în spirală, în timpul contracției căruia veninul este turnat printr-un canal subțire care se deschide la capătul segmentului în formă de gheare al chelicerumului.

Mașină de filat. Aparatul de filare este reprezentat de trei perechi de veruci arahnoide și glande arahnoide. În repaus, verucile arahnoide, împreună cu tuberculul anal, formează un grup închis comun. În vârful negilor se află numeroase tuburi arahnoidiene prin care se eliberează o secreție - o pânză care se întărește când vine în contact cu aerul. Glandele arahnoide se umplu partea de jos cavitatea abdominală a femelei.

Structura și dimensiunea lor nu sunt aceleași; Există glande tubulare, ampuloide, arbore și piriforme. Acestea din urma sunt deosebit de numeroase si sunt legate in ciorchini in functie de numarul de veruci (Tabelul X). Rolul diferitelor glande și veruci este diferit, glandele în formă de tub secretă o rețea pentru coconul de ou, glandele ampulate - pentru construirea unei rețele, glandele în formă de para - pentru împletirea prăzii; arborescenții secretă o secreție lipicioasă care acoperă rețeaua.

Mai multe articole interesante

Sistemul respirator al păianjenilor

Robert Gale Breen III

Southwestern College, Carlsbad, New Mexico, SUA

Respirația, sau schimbul gazos de oxigen și dioxid de carbon, la păianjeni nu este adesea complet clar chiar și pentru specialiști. Mulți arahnologi, inclusiv eu, au studiat diverse domenii ale entomologiei. De obicei, cursurile de fiziologie a artropodelor se concentrează pe insecte. Cea mai semnificativă diferență în sistemul respirator al păianjenilor și insectelor este că în respirația insectelor sângele sau hemolimfa lor nu joacă niciun rol, în timp ce la păianjeni este un participant direct la proces.

Respirația insectelor

Schimbul de oxigen și dioxid de carbon la insecte ajunge la perfecțiune în mare parte datorită sistemului complex de tuburi de aer care alcătuiesc traheea și traheolele mai mici. Tuburile de aer pătrund în întregul corp în contact strâns cu țesuturile interne ale insectei. Hemolimfa nu este necesară pentru schimbul de gaze între țesuturile și tuburile de aer ale insectei. Acest lucru devine clar din comportamentul anumitor insecte, de exemplu, unele specii de lăcuste. Pe măsură ce lăcusta se mișcă, sângele circulă probabil în tot corpul pe măsură ce inima se oprește. Tensiunea arterială cauzată de mișcare este suficientă pentru ca hemolimfa să își îndeplinească funcțiile, care constau în mare parte în distribuție nutrienți, apa și eliberarea de substanțe reziduale (un fel de echivalent cu rinichii mamiferelor). Inima începe să bată din nou când insecta încetează să se miște.

La păianjeni situația este diferită, deși pare logic ca lucrurile să se întâmple la fel și la păianjeni, cel puțin la cei cu trahee.

Sistemele respiratorii păianjeni

Păianjenii au cel puțin cinci tipuri variate sistemele respiratorii, care depinde de grupul taxometric și cu cine vorbiți despre acesta:

1) Singura pereche de plămâni de carte, ca cei ai fânătorilor Pholcidae;

2) Două perechi de plămâni de carte - în subordine Mesothelaeși marea majoritate a păianjenilor migalomorfi (inclusiv tarantulele);

3) O pereche de plămâni de carte și o pereche de trahee tubulară, cum ar fi păianjenii țesători, lupii și majoritatea speciilor de păianjeni.

4) O pereche de trahee cu tub și o pereche de trahee cu sită (sau două perechi de trahee cu tub, dacă sunteți dintre cei care cred că diferențele dintre trahee cu tub și cu sită nu sunt suficiente pentru a le distinge în specii individuale), cum în familie mica Caponiidae.

5) O singură pereche de trahee cu sită (sau pentru unele trahee tubulare), ca într-o familie mică Symphytognathidae.

Sângele Păianjenilor

Oxigenul și dioxidul de carbon sunt transportate prin hemolimfă de către proteina pigmentului respirator hemocianina. Deși hemocianina este proprietăți chimiceși seamănă cu hemoglobina vertebratelor, spre deosebire de aceasta din urmă, conține doi atomi de cupru, ceea ce dă sângelui păianjenilor o tentă albăstruie. Hemocianina nu este la fel de eficientă în legarea gazelor ca hemoglobina, dar păianjenii sunt destul de capabili de asta.

După cum se arată în imaginea de mai sus a unui păianjen cefalotorax, sistemul complex de artere care se extinde până la picioare și regiunea capului poate fi considerat un sistem predominant închis (conform lui Felix, 1996).

Traheea de păianjen

Tuburile traheale pătrund în corp (sau părți ale acestuia, în funcție de specie) și se termină în apropierea țesuturilor. Cu toate acestea, acest contact nu este suficient de apropiat pentru ca ei să furnizeze oxigen și să elimine singuri dioxidul de carbon din organism, așa cum se întâmplă la insecte. În schimb, pigmenții hemocianinici trebuie să preia oxigenul de la capetele tuburilor de respirație și să-l ducă mai departe, trecând dioxidul de carbon înapoi în tuburile de respirație. Traheele tubulare au, de obicei, o deschidere (mai rar două) (numită spiracol sau stigmat), dintre care majoritatea ies pe partea inferioară a abdomenului, lângă anexele spinnerului.

Plămâni de carte

Fantele pulmonare sau fantele pulmonare (la unele specii fantele pulmonare sunt echipate cu diferite deschideri care se pot lărgi sau contracta în funcție de nevoile de oxigen) sunt situate în partea din față a abdomenului inferior. Cavitatea din spatele deschiderii este întinsă în interior și adăpostește multe buzunarele de aer asemănătoare cu frunze ale plămânului de carte. Plămânul cărții este literalmente umplut cu buzunare de aer acoperite de o cuticulă extrem de subțire care permite schimbul de gaze prin simplă difuzie în timp ce sângele curge prin el. Formațiuni asemănătoare dinților acoperă cea mai mare parte a suprafeței plămânilor de carte pe partea fluxului hemolimfei pentru a preveni colapsul.

Respirația tarantulelor

Deoarece tarantulele au dimensiuni mari și mai ușor de studiat, mulți fiziologi, atunci când iau în considerare mecanismul respirației păianjenilor, se concentrează asupra lor. Habitatul geografic al speciilor studiate este rar precizat, se poate presupune că majoritatea provin din SUA. Taxonomia tarantulelor este aproape universal ignorată. Doar rar fiziologii angajează un taxonom păianjen competent. De cele mai multe ori, ei cred pe oricine spune că poate identifica speciile de testat. O asemenea desconsiderare pentru sistematică se manifestă chiar și în rândul celor mai cunoscuți fiziologi, printre care și R.F. Felix, autorul singurei cărți difuzate pe scară largă, dar, din păcate, nu cea mai exactă carte despre biologia păianjenilor.

Un plămân de carte constând din buzunare de aer intercalate asemănătoare foilor cu hemolimfă venoasă care curge într-o direcție între buzunare. Strat de celule izolatoare buzunare de aer din hemolimfă, atât de subțire încât devine posibil schimbul de gaze prin difuzie (după Felix, 1996).

Mai multe nume științifice populare, atât comice, cât și triste pentru cei care au cel puțin o idee despre taxonomie, se găsesc cel mai adesea în acest tip de articole. Prenumele este Dugesiella, cel mai adesea denumită Dugesiella hentzi. Genul Dugesiella a dispărut din familia Aphonopelma cu mult timp în urmă și chiar dacă a fost atribuit cândva lui Aphonopelma hentzi (Girard), aceasta nu poate fi acceptată ca o identificare credibilă. Dacă un fiziolog se referă la D. hentzi sau A. hentzi, înseamnă doar că cineva a studiat o specie de Aphonopelma despre care altcineva a decis că este originar din Texas.

Este trist, dar numele încă circulă printre fiziologi Eurypelmacalifornicum. Gen Eurypelmaa fost dizolvat într-un alt gen în urmă cu ceva timp, iar speciaAphonopelmacalifornicuma fost declarat invalid. Acești păianjeni ar trebui probabil clasificați caAphonopelmaeutilen. Când auziți numele menționate, înseamnă doar că cineva crede că aceste specii sunt originare din California.

Unele nume „științifice” chiar te fac să roșești. În anii 1970, cineva a efectuat cercetări asupra unei specii numiteEurypelmasalut. Aparent, s-au înșelat în clasificarea speciei drept păianjen lup.Lycosasalut(Acum Hognasalut(Valkenaer)) și a schimbat numele genului pentru a-l face mai asemănător cu numele păianjenului tarantula. Dumnezeu știe pe cine cercetau acești oameni.

Cu diferite grade de succes, fiziologii au studiat păianjenii, uneori chiar tarantulele și au obținut câteva rezultate demne de remarcat.

În tarantulele testate, s-a constatat că prima pereche (anterioră) de plămâni de carte controlează fluxul de sânge din prosom (cefalotorax), în timp ce a doua pereche de plămâni controlează fluxul de sânge din abdomen, înainte ca acesta să revină la inimă.

La insecte, inima este predominant un tub simplu care suge sânge din abdomen, îl împinge prin aortă și îl deversează în regiunea compartimentului capului corpului insectei. La păianjeni situația este diferită După ce sângele a trecut prin aortă, apoi prin istmul dintre cefalotorace și abdomen și în zona cefalotoracei, fluxul său este împărțit în ceea ce poate fi definit ca un sistem închis de artere. Se ramifică și merge în zone separate ale capului și picioarelor. Alte artere, numite artere abdominale laterale, apar din inimă pe ambele părți și se ramifică în interiorul abdomenului. Din spatele inimii până la anexele arahnoide se întinde așa-numitul. artera abdominală.

Când inima tarantulei se contractă (sistolă), sângele este împins nu numai înainte prin aortă în cefalotorax, ci și din lateral prin arterele laterale și din spate, în jos prin artera abdominală. Un sistem similar este operațional la diferite niveluri de tensiune arterială pentru cefalotorace și abdomen. În condiții de activitate crescută, tensiunea arterială în cefalotorax depășește semnificativ tensiunea arterială în abdomen. În acest caz, se ajunge rapid la un punct în care presiunea hemolimfei din cefalotorax devine atât de mare încât sângele nu poate fi împins din abdomen în cefalotorax prin aortă. Când se întâmplă acest lucru, după un anumit timp păianjenul se oprește brusc.

Mulți dintre noi am observat acest comportament la animalele noastre de companie. Când o tarantula are ocazia să scape, unii dintre ei zboară imediat din captivitate ca un glonț. Dacă tarantula nu ajunge într-un loc în care se simte suficient de repede în siguranță, poate alerga o vreme și îngheța brusc, permițând deținătorului să prindă fugarul. Cel mai probabil, se oprește ca urmare a încetării curgerii sângelui către cefalotorax.

Din punct de vedere fiziologic, există două motive principale pentru care păianjenii îngheață. Mușchii atât de activ implicați într-o încercare de evadare sunt atașați de cefalotorace. Acest lucru dă multor oameni motive să creadă că mușchii pur și simplu rămân fără oxigen și nu mai funcționează. Poate că acest lucru este adevărat. Și totuși: de ce acest lucru nu duce la bâlbâială, zvâcnire sau alte manifestări ale slăbiciunii musculare? Cu toate acestea, acest lucru nu este observat. Principalul consumator de oxigen din cefalotoraxul tarantulelor este creierul. S-ar putea ca mușchii să lucreze puțin mai mult, dar creierul păianjenului ia oxigen puțin mai devreme? O explicație simplă poate fi aceea că acești fugari dornici maniac își pierd pur și simplu cunoștința.

Sistem general circulația sângelui păianjen. Când inima se contractă, sângele se deplasează nu numai înainte prin aortă și prin pedicel în cefalotorace, ci și lateral prin arterele abdominale în jos și prin artera posterioară din spatele inimii către anexele arahnoidiene (După Felix, 1996)