Анатомия паука - Spider anatomy

Основные характеристики паукообразные включают четыре пары ноги (1) и тело, разделенное на два сегмента: головогрудь (2) и брюшко (3).
Брюшная сторона паук коричневая вдова. Видны эпигастральные пластинки и борозда, а также отметина в виде песочных часов на нижней стороне живота, которая является характерной чертой пауков-вдов.

Анатомия пауки включает в себя многие характеристики, общие с другими паукообразные. Эти характеристики включают тела, разделенные на два тагмата (секции или сегменты), восемь сочлененных ног, без крыльев или усиков, наличие хелицеры и педипальпы, простые глаза, и экзоскелет, который периодически пролить.

У пауков также есть несколько приспособлений, которые отличают их от других паукообразных. Все пауки способны производить шелк различных типов, которые многие виды используют для строительства сети ловить добычу. Большинство пауков обладают яд, который вводится добыче (или в качестве защиты, когда паук чувствует угрозу) через клыки хелицер. У самцов пауков есть специальные педипальпы, которые используются для передачи спермы самке во время спаривания. Многие виды пауков проявляют много половой диморфизм.[1]

Внешняя анатомия

Нижняя сторона и голова самки паука

Пауки, В отличие от насекомые, имеют только две основные части корпуса (тагмата ) вместо трех: слитный голова и грудная клетка (называется головогруди или же Просома ) и брюшная полость (также называемый опистосома ). Исключением из этого правила являются пауки-убийцы в семье. Archaeidae, головогрудь которого разделена на две части удлиненной «шеей». У большинства пауков брюшко не сегментировано снаружи. Исключение составляет Liphistiidae, а базальный семья, которая сохраняет этот более примитивный характер; поэтому их иногда называют сегментированными пауками. Живот и головогрудь соединяет тонкая талия, называемая цветоножка. В отличие от насекомых, у пауков есть эндоскелет в дополнение к их экзоскелет.[2]

Головогруди

Головогрудь, также называемая Просома, состоит из двух основных поверхностей: дорсальной панцирь и брюшной грудина. Большинство внешних придатков паука прикреплены к головогруди, включая глаза, хелицеры и другие части рта, педипальпы и ноги.

Как и другие паукообразные, пауки не могут пережевывать пищу, поэтому у них есть часть рта в форме короткой соломинки для питья, которую они используют для всасывания разжиженных внутренностей своей добычи. Однако они могут есть собственный шелк, чтобы перерабатывать белки, необходимые для производства новой паутины.[3] Некоторые пауки, такие как пауки-капельки (Аргиродес ), даже едят шелк других видов пауков.[4]

Придатки

У пауков обычно восемь ходильных ног (у насекомых их шесть). У них нет усики; пара придатков перед ногами - это педипальпы (или просто щупать). Ноги пауков состоят из семи сегментов. Начиная с конца тела, это тазик, вертел, бедро, надколенник, большеберцовая кость, плюсна и предплюсна. На кончике лапки есть когти, которые различаются по количеству и размеру. Пауки, плетущие паутину, обычно имеют три когтя, средний из которых маленький; охотничьи пауки обычно имеют только два когтя. Поскольку у них нет антенн, пауки используют специализированные и чувствительные щетинки на ногах, чтобы улавливать запах, звуки, колебания и воздушные потоки.[5]

У педипальп всего шесть сегментов: плюсневая кость отсутствует. У взрослых самцов предплюсна каждого щупика видоизменена, чтобы иметь сложную и часто видоспецифичную структуру, используемую для спаривания (по-разному называемую луковица пальп, пальпальный орган или копулятивная луковица).[6] Базальные сегменты педипальп, тазики, рядом со ртом, видоизменены для облегчения кормления и называются максиллы, хотя они не гомологичный с максиллы из нижнечелюстные членистоногие. В мезотеле и мегаломорф пауков, челюсти видоизменены незначительно; в аранеоморф пауков, передний край часто имеет пилообразную форму и используется при разделке добычи.[7]

Глаза, зрение и органы чувств

Множественные глаза прыгающий паук

У пауков обычно восемь глаз, каждый с одним линза а не несколько единиц, как в сложные глаза насекомых. Особое расположение глаз - одна из характеристик, используемых при классификации различных видов. Большинство видов Гаплогины имеют шесть глаз, хотя у некоторых восемь (Plectreuridae ), четыре (например, Тетраблемма ) или даже два (большинство Caponiidae ). Иногда одна пара глаз развита лучше, чем остальные, или даже у некоторых пещерных видов их вообще нет. Несколько семейств пауков-охотников, таких как прыгающие пауки и пауки-волки, иметь хорошее зрение. Основная пара глаз у пауков-прыгунов видит даже цвет.[8]

Сетевые пауки рода Deinopis их задние срединные глаза увеличены в большие, обращенные вперед составные линзы. Эти глаза имеют широкое поле зрения и способны собирать доступный свет более эффективно, чем глаза кошек и сов. И это при том, что в них отсутствует светоотражающий слой (Tapetum lucidum ); вместо этого каждую ночь внутри глаз образуется большая область светочувствительной мембраны, и, поскольку глаза паукообразных не имеют радужной оболочки, она снова быстро разрушается на рассвете.[9]

Однако большинство пауков, которые прячутся в цветах, паутине и других неподвижных местах, ожидающих добычу, как правило, имеют очень плохое зрение; вместо этого они обладают крайней чувствительностью к вибрациям, что помогает поймать добычу. Пауки, чувствительные к вибрации, могут улавливать вибрации от таких различных сред, как поверхность воды, почва или их шелковые нити. Изменения давления воздуха также можно обнаружить в поисках добычи.

Цветоножка

Головогрудь соединяется с брюшной полостью тонкой гибкой ножкой. Это позволяет пауку двигать брюшком во всех направлениях и, таким образом, например, прядать шелк, не двигая головогруди. Эта талия на самом деле является последним сегментом (сомитом) головогруди (прегенитальный сомит) и теряется у большинства других представителей Arachnida (у скорпионов он обнаруживается только у эмбрионов).

Брюшная полость

Живот также известен как опистосома. На вентральной стороне живота две закаленные пластинки, покрывающие Книжные легкие. Их называют эпигастральные пластины. Складка, известная как эпигастральная борозда, разделяет область книжных легких и эпигин от более задней части живота. В середине этой борозды находится отверстие яйцевода (у самок), а на обоих концах - прорези для легких.[10]

Спиннереты

Дальнейшая информация: Паучий шелк

У брюшной полости нет придатков, за исключением от одной до четырех (обычно трех) модифицированных пар подвижных телескопических органов, называемых прядильниками, которые производят шелк. Первоначально общий предок пауков имел четыре пары спиннеров, две пары на десятом сегменте тела и две пары на одиннадцатом сегменте тела, расположенных посередине на вентральной стороне брюшка. Подотряд Мезотелы уникален тем, что имеет только два типа шелковых желез - считается, что это наследственное состояние. У всех других пауков фильеры расположены ближе к заднему концу тела, где они образуют небольшой кластер, а передние центральные фильеры на десятом сегменте утрачены или уменьшены (подотряд Mygalomorphae ), или преобразованный в специализированную плоскую пластину, называемую крибеллум (подотряд Araneomorphae ). Крибеллум (обычно разделенный на левую и правую половинки) дает нить, состоящую из сотен и тысяч очень тонких сухих шелковых волокон (около 10нм толстый) вокруг нескольких более толстых центральных волокон, которые затем зачесываются в шерстяную структуру с помощью группы специализированных волосков (щетинок) на их четвертой паре ног. Предполагается, что их шерстяной шелк заряжен статическим электричеством, из-за чего тонкие волокна прикрепляются к пойманной добыче. Когда-то все пауки-аранеоморфы (современные) имели крибеллум, но сегодня он остается только у крибеллятных пауков (хотя иногда он отсутствует даже здесь), которые широко распространены по всему миру. Часто эта пластина не способна производить шелк, и ее тогда называют Colulus; орган, функции которого зоологи не определили. Колулус уменьшен или отсутствует у большинства видов. Пауки-крибеллы были первыми пауками, которые построили специализированные сети для ловли добычи, а позже превратились в группы, которые использовали прядильщики исключительно для создания паутины, вместо этого использовавшие шелковые нити, усеянные каплями липкой жидкости (например, жемчуг на ожерелье), для захвата мелких членистоногих. и несколько крупных видов, даже маленьких летучих мышей и птиц. Другие пауки вообще не строят паутины, но стали активными охотниками, как очень успешные пауки-прыгуны.

Внутренняя анатомия

Внутренняя анатомия паука-ru.svg

Тираж

Пауки, как и большинство членистоногие, есть открытая система кровообращения, т.е. у них нет истинной крови, или вены которые его транспортируют. Скорее их тела наполнены гемолимфа, который прокачивается через артерии сердце в пространства, называемые пазухи окружающие их внутренние органы. Гемолимфа содержит гемоцианин, респираторный белок, схожий по функциям с гемоглобин. Гемоцианин содержит два атома меди, окрашивая гемолимфу в слабый синий цвет.[11]

Сердце расположено в брюшной полости на небольшом расстоянии в пределах средней линии дорсальной стенки тела и над кишечником. В отличие от насекомых сердце не разделено на камеры, а состоит из простой трубки. Аорта, поставляющая гемолимфу в головогруди, проходит от переднего конца сердца. Более мелкие артерии отходят от боковых сторон и заднего конца сердца. Тонкостенный мешок, известный как перикард, полностью окружает сердце.[12]

Дыхание

Паук Книжные легкие (поперечное сечение)

У пауков разработано несколько различных респираторных анатомий, основанных либо на Книжные легкие или на трахеи. Мезотеле и мегаломорф у пауков есть две пары книжных легких, заполненных гемолимфой, где отверстия на вентральный поверхность живота позволяет воздуху проникать и кислород распространяться и углекислый газ рассеяться. Это также относится к некоторым базальным аранеоморф пауки как семья Hypochilidae, но у остальных членов этой группы есть только передняя пара книжных легких неповрежденной, в то время как задняя пара дыхательных органов частично или полностью преобразована в трахеи, через которые кислород распространяется в гемолимфу или непосредственно в ткани и органы. Эта система, скорее всего, возникла у маленьких предков, чтобы помочь сопротивляться высыхание. Первоначально трахея была связана с окружающей средой через пару дыхалец, но у большинства пауков эта пара дыхалец слилась в одно в середине и мигрировала кзади, ближе к прядильщикам.

Среди более мелких пауков-аранеоморф есть виды, у которых передняя пара книжных легких также превратилась в трахеи или просто уменьшена или отсутствует. У очень небольшого числа видов в книжных легких развиты глубокие каналы, очевидно, являющиеся признаками превращения в трахеи. Некоторые очень маленькие пауки во влажных и защищенных местах обитания вообще не имеют органов дыхания, так как газообмен происходит непосредственно через поверхность их тела. В трахеальной системе кислородный обмен намного эффективнее, что позволяет беглая охота (охота с длительным преследованием) и другие расширенные характеристики, такие как меньшее сердце и способность жить в более сухих местах обитания.

Пищеварение

Argiope aurantia кормление обернутым шелком кузнечик.

Пищеварение осуществляется внутренне и внешне. У пауков нет мощных хелицер, но они выделяют пищеварительную жидкость своей добыче из ряда каналов, пронизывающих их хелицеры. Коксальные железы - это органы выделения, которые лежат в просоме и открываются наружу в тазиках шагающих ног. У примитивных пауков, таких как Мезотелы и Mygalomorphae две пары тазовых желез открываются на задней стороне первого и третьего тазиков. Они выделяют жидкость только во время кормления и играют важную роль в ионном и водном балансе.[13] Пищеварительные жидкости растворяют внутренние ткани жертвы. Затем паук питается, высасывая частично переваренные жидкости. Другие пауки с более мощными хелицерами пережевывают все тело своей добычи и оставляют после себя лишь относительно небольшое количество неудобоваримых материалов. Пауки употребляют только жидкую пищу. Многие пауки временно хранят добычу. Пауки, плетущие паутину, которые сделали пелену из шелка, чтобы успокоить смертельную борьбу своей отравленной добычи, обычно оставляют их в этих пеленах, а затем съедают на досуге.

Репродуктивная система

Практически все пауки воспроизводить сексуально. Они необычны тем, что не передают сперму напрямую, например, через пенис. Вместо этого самцы передают его в специализированные структуры (луковицы пальп ) на педипальпы а затем блуждает в поисках партнера.[14] Эти щупики затем вводятся в самку. эпигин. Впервые это было описано в 1678 г. Мартин Листер. В 1843 году было обнаружено, что самцы создают брачную паутину, в которую они откладывают каплю спермы, которая затем поглощается копулятивным аппаратом (луковица пальп) в педипальпе. Строение копулятивного аппарата существенно различается у самцов разных видов. В то время как расширенная лапка пальп южный дом паук, Кукулькания зимняя (Filistatidae ), образует только простую луковицу, содержащую спиральный слепой канал, представители рода Аргиопа имеют очень сложную структуру.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Рейскинд, Дж. (1965). "Таксономическая проблема полового диморфизма пауков и синонимия в Мирмекотип (Araneae, Clubionidae) ". Психея. 72 (4): 279–281. Дои:10.1155/1965/17894.
  2. ^ Феликс (1996), п. 37.
  3. ^ «Паучий шелк». Великобритания: Школа химии - Бристольский университет.. Получено 2007-05-22.
  4. ^ Мияшита, Тадаши; Ясунори Маэзоно; Ая Симадзаки (март 2004 г.). «Кормление шелком как альтернативная тактика поиска пищи у клептопаразитических пауков в сезонно меняющихся условиях окружающей среды». Журнал зоологии. 262 (3): 225–229. CiteSeerX  10.1.1.536.9091. Дои:10.1017 / S0952836903004540. Получено 2007-05-22.
  5. ^ Харди, Мэгги (10 января 2016 г.). «Пауки - сокровищница научного чуда». Получил разговор. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
  6. ^ Робертс (1995) С. 12–16.
  7. ^ Феликс (1996), п. 24.
  8. ^ Писли, Алан и Уилсон, Грэм (май 1989 г.). «Спектральная чувствительность пауков-прыгунов (Araneae, Salticidae)». Журнал сравнительной физиологии А. 164 (3): 359–363. Дои:10.1007 / BF00612995. PMID  2709341. S2CID  21329083.
  9. ^ «Как пауки видят мир». Австралийский музей. 2015-10-30. Получено 2016-09-07.
  10. ^ Комсток (1920) С. 128–132.
  11. ^ Феликс (1996) С. 53–60.
  12. ^ Комсток (1920) С. 148–152.
  13. ^ Феликс (1996), п. 52.
  14. ^ Баэз, Э. К. и Дж. В. Абалос (1963). «О передаче сперматозоидов у пауков». Психея. 70 (4): 197–207. Дои:10.1155/1963/93732.

Библиография

  • Комсток, Джон Генри (1920) [Впервые опубликовано в 1912 году]. Книга паука. Doubleday, Пейдж и компания.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Феликс, Райнер Ф. (1996). Биология пауков (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Феликс, Райнер Ф. (2011). Биология пауков (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-973482-5.
  • Робертс, Майкл Дж. (1995). Пауки Британии и Северной Европы. Лондон: HarperCollins. ISBN  978-0-00-219981-0.CS1 maint: ref = harv (связь)

внешняя ссылка