Hämähäkkieläinten ruoansulatusjärjestelmän osat. Hämähäkkieläinten rakenne

Eritysjärjestelmä. Eritysjärjestelmää edustavat Malpighian verisuonet, jotka ovat Arachnoidean kasvaimia, ja koksirauhaset, jotka vastaavat coelomoducteja. Malpighian verisuonet ovat päistään sokeasti suljettuja haarautuvia putkia, jotka avautuvat keski- ja takasuolen rajalla.

Ne ovat endodermaalista alkuperää, eli ne kuuluvat keskisuoleen. Guaniinin jyvät, hämähäkkieläinten pääasiallinen erittymistuote, kerääntyvät Malpighian verisuonten epiteeliin ja onteloon. Koksaalirauhaset muodostuvat mesodermaalista alkuperää olevasta pussimäisestä osasta, kierteisestä tiehyestä (labyrintti), säiliöstä ja ulkoisesta eritystiehyestä. Niitä esiintyy yhtenä tai kahdena parina, jalkojen tyvestä avautuvia ja harvoin aikuisten muodoissa.

Lisääntymisjärjestelmä. Hämähäkit ovat kaksikotisia. Sukurauhaset sijaitsevat vatsassa ja ovat alun perin parillisia. Joissakin tapauksissa havaitaan oikean ja vasemman sukupuolirauhasen fuusio. Joten urosskorpioneilla kivekset ovat pareittain ja kukin koostuu kahdesta putkesta, jotka on yhdistetty hyppääjillä; naarasskorpioneilla munasarja on yksi ja koostuu kolmesta putkesta, joista keskimmäinen on ilmeisesti seurausta kahden, samanlaisen kuin uroksen keskiputken fuusiosta. Monilla hämähäkkeillä, harvestmen ja punkeilla parilliset sukurauhaset ovat sulautuneet päistään renkaaksi. Parilliset munanjohtimet ja suonijohtimet avautuvat parittoman sukupuolielimen aukolla aina toisessa vatsan segmentissä. Lisääntymisjärjestelmän eritysosan rakenne ja urosten parittelusopeutukset ovat hyvin erilaisia. Naisilla on yleensä munanjohtimien jatke - kohtu ja siemensäiliöt. Miehillä paritteluelimet liittyvät joko sukupuolielinten aukkoon taitoimivat pedipalpsina (hämähäkit) tai chelicerae-na (jotkut punkit). Joissakin tapauksissa hedelmöitys on spermatoforista - siittiöpakettien avulla.

Kehitys. Useimmat hämähäkit munivat, mutta on myös eläviä muotoja (skorpionit, jotkut punkit jne.). Munat ovat rikkaitakeltuainen, jonka vuoksi pirstoutuminen on osittaista, pinnallista, kaikki vartalon ja raajojen segmentit muodostuvat alkionkehityksessä, ja munasta kuoriutuu aikuisen kaltainen pieni täysisegmentoitunut yksilö. Alkion jälkeinen kehitys on suoraa, ja siihen liittyy pääasiassa kasvua. Vain punkeissa munien pienen koon vuoksi kuusijalkainen toukka kuoriutuu ja tapahtuu metamorfoosia. Primitiivisten hämähäkkieläinten alkioiden tutkiminen antaa meille mahdollisuuden ymmärtää paremmin aikuisten rakennetta. Siten skorpionin alkiossa vatsan raajat muodostuvat mesosomin kaikkiin osiin, joista ensimmäinen pari sitten katoaa, toinen muuttuu sukuelinten operculumiksi, kolmas harjan muotoisiksi elimille ja loput neljä paria keuhkoksi.

Latinankielinen nimi Arachoidea

Hämähäkkieläinten yleiset ominaisuudet

Ulkoinen rakenne

Kuten tyypilliset cheliceraatit, suurimman osan hämähäkkieläinten ruumis koostuu yhteensulautuneesta päärintakehästä, jossa on kuusi paria raajoja, ja vatsasta. Vatsa, toisin kuin hevosenkenkäravut, ei kanna oikeita raajoja. Vain niiden alkeet tai raajat, jotka on muunnettu erityisiksi elimiksi, löytyy.

Antennit tai antennit puuttuvat. Silmät ovat yksinkertaiset. Päärintakehän ensimmäinen raajojen pari sijaitsee suun edessä. Nämä ovat lyhyitä cheliceroita, jotka koostuvat 2-3 segmentistä, jotka päättyvät kynsiin, koukkuun tai mandriiniin. Chelicerae ovat homologisia äyriäisten toisen antennin kanssa. Suun takana on toinen raajojen pari - pedipalpit. Niiden pohjassa on puruprosessi, ja loput segmentit voivat toimia lonkeroina. Pedipalpit voivat muuttua käveleviksi jaloiksi tai ruokaa tarttuviksi elimiksi - voimakkaiksi kynsiksi (skorpionit, pseudoskorpionit). Kaikki hämähäkkieläimet syövät tyypillisesti nestemäistä ruokaa, joten etuosa Ruoansulatuselimistö on imulaite.

Maalle saapumisen yhteydessä hämähäkkieläimet muuttivat joitain vesieläimen primaarikeliseraattien elinjärjestelmiä ja uusia ilmaantui. Joissakin ryhmissä sekä vanhat että vasta hankitut elimet ovat olemassa samanaikaisesti. Siten hämähäkkieläinten hengityselimet ovat keuhkot, jotka sijaitsevat pareittain vatsan osissa. Niiden alkuperä ja kehitys osoittavat, että ne ovat vesieliseraattien muunneltuja kiduksia. Hämähäkkieläinten uudet hengityselimet ovat henkitorvi - ulkokalvon sokea invaginaatio.

Erityselimet ovat myös luonteeltaan kaksijakoisia. Niitä edustavat alkuperältään muinaisemmat koxaalirauhaset (coelomoducts) ja äskettäin syntyneet malpighian suonet.

Erot hämähäkkilajien edustajien välillä ovat vartalon, ensisijaisesti vatsan, segmentoituneisuusaste ja päärintakehän raajojen erikoistuminen, jotka on mukautettu suorittamaan erilaisia ​​​​toimintoja. Skorpionien runko on voimakkaimmin segmentoitu. Se koostuu pienestä yhteensulautuneesta päärintakehästä ja vatsasta, joita edustaa 12 segmenttiä, joista 6 leveämpää segmenttiä muodostavat etuvatsan eli mesosoman ja loput 6 kapeampaa muodostavat takavatsan eli metasooman. On syytä kiinnittää huomiota skorpionien ja sukupuuttoon kuolleiden jättimäisten äyriäisskorpionien ruumiinosien samankaltaisuuteen. Molemmissa tapauksissa metasomaa edustaa kuusi segmenttiä. Muissa hämähäkkieläinryhmissä vatsan takaosa, metasoma supistuu ja vatsa lyhenee. Vatsan dissektioasteen suhteen lippujalat ja pseudoskorpionit ovat lähellä skorpioneja, joissa vatsa ei kuitenkaan ole ulkoisesti jaettu etu- ja takavatsaan. Joissakin suhteissa salpugit ovat jopa enemmän leikattuja eläimiä kuin skorpionit. Nivelletyn vatsan lisäksi, jossa on 10 segmenttiä, salpugilla on kaksi vapaata rintasegmenttiä, jotka eivät ole osa yhteensulautunutta päätä. Harvestmenin nivelletty vatsa koostuu myös 10 segmentistä, joita ei erota syvä kurkotus päärintakehästä, kuten todellisilla hämähäkkeillä. Nivelleikkaushämähäkkeissä (neljämäiset) vatsa koostuu 11 segmentistä ja korkeammissa hämähäkkeissä 6, kun taas vatsan segmentit ovat täysin sulautuneet. Punkeissa vatsan segmenttien lukumäärä pienenee 7:ään ja joissakin - 4-2:een. Lisäksi useimmissa punkeissa kaikki vatsan osat eivät ole vain sulautuneet yhteen, vaan on myös mahdotonta erottaa pääosia - päärinta ja vatsa, jotka muodostavat yhden kokonaisuuden. Siten on ilmeistä, että hämähäkkieläinten eri luokkien evoluutio meni vatsan segmenttien lukumäärän ja niiden yhteensulautumisen vähentämiseen, mikä vähentää kehon kokonaishajoamisen astetta.

Eri lahkkojen edustajilla suurimmat muutokset ovat kokeneet chelicerat ja pedipalpit, ja vähiten ovat muuttuneet neljä paria kävelyjalkoja, jotka ovat muuttuneet niveleksi, joka päättyy kynsiin.

Skorpioneilla, pseudoskorpioneilla ja harvestmenillä chelicerat päättyvät pieniin kynsiin. He näyttelevät yläleuan roolia, ja lisäksi eläimet pitävät saalista mukanaan. Salpugissa chelicerat ovat muuttuneet voimakkaiksi kynsiksi, jotka ovat sopeutuneet saaliin tarttumiseen ja tappamiseen. Todellisissa hämähäkkeissä chelicerat ovat kynnen muotoisia ja koostuvat kahdesta segmentistä. Pääsegmentti on hyvin turvonnut, ja toinen on kynsiä muistuttava. Lähellä sen terävää päätä avautuu myrkyllisen rauhasen kanava, joka sijaitsee cheliceran juuressa. Rauhallisessa tilassa tätä segmenttiä sovelletaan pääsegmenttiin ja se sopii osittain erityiseen uraan. Kahden cheliceran avulla hämähäkit tarttuvat ja tappavat saaliin vapauttaen myrkyllisen rauhasen eritteen haavaan. Lopuksi punkeissa chelicerat ja pedipalpsit muodostavat lävistys-imemislaitteen (koiran punkki jne.) tai kalvaa-imevän (syyhypunkki, navetapunkki jne.) suun.

Salpugien toinen raajojen pari - pedipalpit - eroavat vähän kävelevistä jaloista, ja skorpioneilla ja pseudoskorpioneilla ne ovat muuttuneet tarttumiselimiksi - kynsiksi. Naarashämähäkkeissä pedipalpit toimivat leukojen roolissa, koska niiden pohjassa on purulevy ja samalla ne ovat suun lonkeroita. Uroshämähäkkeillä on turvotusta pedipalpin viimeisessä osassa, joka on naaraan hedelmöittämiseen tarkoitettu laite. Pesimäkauden aikana tähän segmenttiin kehittyy erityinen päärynän muotoinen lisäosa, jossa on pitkänomainen pää, jossa on kapeaan kanavaan johtava aukko, joka päättyy tämän elimen sisällä laajennetulla ampullalla. Tämän laitteen avulla uroshämähäkit keräävät siittiöitä ampullin sisään ja ruiskuttavat sen parittelun aikana naaraan sukupuolielinten aukkoon.

Vatsan raajat sellaisenaan puuttuvat kaikista hämähäkkieläimistä. Jotkut niistä ovat kuitenkin säilyneet suuresti muunnetussa muodossa. Vatsan raajojen alkeet sijaitsevat vain mesosoomassa (6 etuosaa). Suurin osa täysi setti ne säilyvät Skorpioneissa. Heidän ensimmäisessä vatsan osassa, jossa sukuelinten aukko sijaitsee kaikissa hämähäkkieläimissä, on pieniä sukuelinten operculumia, ja toisessa segmentissä on erityisiä kampamaisia ​​lisäyksiä, joiden tarkoitus on tuntematon. Seuraavat neljä segmenttiä sisältävät parin keuhkopussia. Nelikeuhkohämähäkkeillä ja siimahämähäkkeillä on kummallakin kaksi paria keuhkoja kahdessa ensimmäisessä vatsan segmentissä; kaksikeuhkoisissa hämähäkkeissä on yksi pari keuhkoja (ensimmäisessä segmentissä), ja toisessa keuhkojen sijasta kehittyvät henkitorvi (ei ole yhteydessä raajoihin). Kaikki hämähäkit kehittävät arachnoidisia syyliä kolmannelle ja neljännelle segmentille - näiden segmenttien muuttuneille vatsan raajoille. Jotkut pienten hämähäkkieläinten ryhmät (osa punkeista) säilyttävät vatsan raajojen alkeet kolmessa ensimmäisessä segmentissä, ns.

Sisäkalvot ja ihorauhaset

Hämähäkkieläinten runko on peitetty kitiinisellä kynsinauholla, jota erittää hypodermiksen litteä solukerros. Useimmissa muodoissa kitiini on heikosti kehittynyt ja iho on niin ohut, että se rypistyy kuivuessaan. Vain joillain hämähäkkieläimillä (skorpioneilla) kitiininen kansi on tiheämpi, koska se sisältää kalsiumkarbonaattia.

Ihomuodostelmia (hypodermaalisia) ovat erilaiset rauhaset: myrkylliset, hämähäkkirauhaset, hakkuurauhasten hajurauhaset, siimaeläinten etu- ja peräaukon rauhaset jne. Kaikki hämähäkkieläimet eivät ole myrkyllisiä. Myrkkyrauhasia löytyy vain skorpioneista, hämähäkkeistä, joistakin pseudoskorpioneista ja joistakin punkeista. Skorpioneilla takavatsa päättyy kaarevaan hännän selkärangaan. Tämän neulan tyvessä on pari pussimaista rauhasta, jotka erittävät myrkyllistä eritystä. Aivan neulan päähän sijoitetaan näiden rauhasten kanavien aukot. Skorpionit käyttävät tätä laitetta ainutlaatuisella tavalla. Tartuttuaan saaliin pedipalppien kynsillä skorpioni taivuttaa takavatsansa selälleen ja lyö uhria neulalla, josta se vapauttaa myrkkyä haavaan. Hämähäkeissä myrkkyrauhaset sijaitsevat choliceran tyvessä, ja niiden kanavat avautuvat cheliceran kynsissä.

Hämähäkkirauhasia löytyy pääasiassa hämähäkkilahkon edustajista. Siten naarasristihämähäkki (Araneus diadematus) mahtuu jopa 1000 arachnoid rauhaset erilaisista rakenteista. Niiden kanavat avautuvat pienillä reikillä erityisten kitiinikartioten päissä, jotka sijaitsevat hämähäkinsyylissä ja osittain vatsassa niiden lähellä. Useimmilla hämähäkeillä on 3 paria hämähäkkisyyliä, mutta vain kaksi niistä muodostuu vatsan jaloista. Joissakin trooppisissa hämähäkeissä ne ovat monisegmenttisiä.

Pseudoskorpioneilla ja hämähäkkipunkeilla on myös hämähäkkirauhasia, mutta ne sijaitsevat ensin cheliceroissa ja jälkimmäisessä pedipalpsissa.

Ruoansulatuselimistö

Ruoansulatusjärjestelmä koostuu kolmesta pääosasta - etu-, keski- ja takasuolesta.

Etusuola rauhasineen on elin, joka on mukautettu nesteyttämään ja imemään ruokaa. Hämähäkkien suu johtaa nieluun, jota seuraa ohut ruokatorvi, joka virtaa imevään vatsaan, jota ohjaavat lihakset, jotka kulkevat siitä päärintakehän selkäkalvoon. Nämä kolme osaa (nielu, ruokatorvi, imevä maha) ovat ektodermisen etusuolen osia ja ne on vuorattu sisältä kitiinillä. Sylkirauhasten kanavat avautuvat nieluun ja erittävät eritettä, joka liuottaa proteiineja. Lävistettyään saaliin ihon hämähäkki päästää sylkeä haavaan, joka liuottaa uhrin kudokset ja imee sitten puolinestemäisen ruoan. Imetystä mahasta alkaa endoderminen keskisuoli, jossa ruoka sulaa ja imeytyy.

Keskisuole, joka sijaitsee päärintakehässä, muodostaa viisi paria sokeita rauhasulokkeita, jotka ulottuvat eteenpäin päähän ja kävelyjalkojen tyviin. Sokeat keskisuolen kasvut ovat hyvin tyypillisiä monille hämähäkkieläimille: punkeille, harvestmen jne. Ne lisäävät suolen kapasiteettia ja sen absorptiokykyä. Vatsassa pitkälle kehittyneen maksaparin kanavat virtaavat keskisuoleen. Maksa on keskisuolen johdannainen. Se koostuu monista ohuista putkista, jotka eivät ainoastaan ​​eritä ruoansulatusentsyymejä, vaan pystyvät myös sulattamaan ja imemään ravintoaineita. Solunsisäistä ruoansulatusta voi tapahtua maksasoluissa. Seuraavaksi keskisuoli muodostaa laajentuneen osan, ns. peräsuolen pussin tai kloakan, johon erityselimet, Malpighian suonet, avautuvat. Peräsuolen pussista tulee ektoderminen takasuoli (peräsuole), joka päättyy peräaukkoon.

Muiden hämähäkkieläinten ruoansulatusjärjestelmä vaihtelee yksityiskohtaisesti, mutta on yleensä rakenteeltaan samanlainen.

Hengitysjärjestelmä

Maalla tapahtuvan elämäntavan vuoksi hämähäkit hengittävät ilmakehän ilmaa. Hämähäkkieläinten hengityselimet voivat olla keuhkot ja henkitorvi. Samaan aikaan on uteliasta, että joillakin hämähäkkeillä (skorpioneilla, siima- ja nelijalkaisilla hämähäkkeillä) on vain keuhkot, toisilla (vääriskorpionilla, salpugilla, metsänkorjaajalla ja osittain punkeilla) on vain henkitorvi ja toisilla (useimmilla hämähäkeillä) heillä on sekä keuhkot että henkitorvi.

Skorpioneilla on neljä keuhkaparia, jotka sijaitsevat vatsan etuosan 3.–6. Vatsapuolen puolella on selvästi näkyvissä 4 paria keuhkoihin johtavaa rakomaista aukkoa, stigmaa. Hämähäkin keuhko on pussimainen elin, joka sijaitsee vatsan osien alapuolella. Stigma johtaa keuhkoonteloon, joka keuhkopussin etuosassa on tukossa päällekkäin olevilla levyillä, jotka ovat keuhkon seinämän kasvua. Niiden välissä on kapeita onteloita, joihin ilma pääsee sisään. Veri kiertää keuhkolevyjen sisällä, jolloin veren ja keuhkoja täyttävän ilman välillä tapahtuu kaasujen vaihtoa. Useimmilla hämähäkeillä on yksi pari keuhkoja (kaksikeuhkohämähäkkejä), joillakin on kaksi paria (nelikeuhkohämähäkit).

Keuhkojen rakenteen vertailu hevosenkenkärapujen vatsan raajojen ja kidusten rakenteeseen osoittaa niiden suuren samankaltaisuuden. Keuhkojen sijainti vatsan alapuolella, paikoissa, joissa vatsan raajat olisivat, lisää tätä samankaltaisuutta. Vertailevan anatomian ja embryologian tiedot tukevat täysin oletusta, että hämähäkkieläinten keuhkot muodostuivat fossiilisten merostomien kidusten jaloista. Vatsan raajan, jossa on kidukset, muuttaminen keuhkoksi voidaan kuvitella seuraavasti. Vartalon vatsan seinämään muodostui syvennys, jonka vieressä oli kidukset, ja lamelliraaja kasvoi kiinnittyneenä sivuilla olevaan ihoon. Näin muodostunut onkalo oli yhteydessä ulkoiseen ympäristöön takaosassa kapean, rakomaisen aukon kautta. Vain leveästä tyvestä raajaan kiinnitetyistä kidusfilamenteista muodostui keuhkolevyjä, joiden rakenne oli melko monimutkainen.

Useimmissa hämähäkkieläimissä henkitorvi toimii hengityseliminä (salpugit, harvestmen jne.), ja kaksikeuhkohämähäkkeillä henkitorvi on olemassa keuhkojen kanssa. Henkitorvi alkaa kierteillä (stigmas), yleensä vatsan alapuolelta. Kierteet voivat olla yhdestä parittomasta (joissakin hämähäkeissä) kolmeen pariin (salpugissa). Hämähäkin spirakkeli sijaitsee vatsassa aivan hämähäkin syylien edessä. Se johtaa kahteen pariin henkitorviputkia, jotka on vuorattu sisältä ohuella kitiinikerroksella, joka joissakin hämähäkkieläimissä (salpugs, harvestmen ja jotkut hämähäkit) muodostaa spiraalilankamaisia ​​paksuuntumia, jotka eivät anna putkien luhistua.

Salpugissa, harvestmenissa ja muissa hämähäkkieläimissä, joissa henkitorvi on ainoa hengityselin, ne muodostavat erittäin monimutkaisen haarautuvien putkien järjestelmän, joka tunkeutuu kaikkiin kehon osiin ja raajoihin. Joistakin pienistä hämähäkkieläimistä puuttuu erityisiä hengityselimiä, ne hengittävät koko kehon pinnalla (useita punkkeja jne.).

Verenkiertoelimistö

Hämähäkkieläinten verenkiertojärjestelmällä on metameerinen rakenne. Skorpioneilla ja useimmilla lippuluukuilla on pitkä, putkimainen sydän, jossa on seitsemän paria ostiaa. Hämähäkeissä ostiaparien määrä vähenee viiteen tai jopa kahteen. Muilla hämähäkkieläimillä sydän on lyhyempi ja punkeilla pieni rakkula.

Valtimot ulottuvat sydämestä eteenpäin, taaksepäin ja sivuille, ja valtimoiden kehitys- ja haarautumisaste on hyvin erilainen ja riippuu suoraan hengityselinten rakenteesta. Skorpioneilla, joiden keuhkot sijaitsevat tiettyyn paikkaan, ja hämähäkkeillä, joiden henkitorvi on hieman haarautunut, on kehittynein valtimojärjestelmä. Salpugeissa, harvestmenissa ja muissa henkitorven kautta hengittävissä muodoissa verisuonijärjestelmä on heikosti kehittynyt ja joskus puuttuu. Tämä selittyy sillä, että henkitorven riittävän vahvalla haarautumisella kaasujen vaihto tapahtuu suoraan henkitorven ja eläimen kudosten välillä ja veri ei juuri osallistu kaasujen kuljettamiseen. Tämä on erittäin mielenkiintoinen esimerkki korrelaatiot eri elinjärjestelmien kehityksessä, vielä selvempiä hyönteisissä.

Kehitysaste verenkiertoelimistö riippuu myös eläimen koosta. Punkkeilla se on vähiten kehittynyt: joillakin punkeilla on vain virtsarakon muotoinen sydän, kun taas toisilla ei sitä ole.

Eritysjärjestelmä

Hämähäkkieläinten tärkeimmät erityselimet ovat täysin uusia suolistoon liittyviä elimiä - Malpighian verisuonia. Ne ovat yksi tai kaksi paria ohuita putkia, jotka ovat enemmän tai vähemmän haarautuneita ja sijaitsevat vatsassa. Nämä putket ovat keskisuolen ulkonemia, eli ne ovat endodermista alkuperää. Malpighian suonet, jotka on sokeasti suljettu vapaasta päästä, avautuvat peräsuolen rakkoon tai kloakaan, keskisuolen viimeiseen osaan. Guaniini, hämähäkkieläinten pääasiallinen erittymistuote, kerääntyy niiden luumeneihin.

Malpighian verisuonten ohella hämähäkkieläimillä on myös muita erityselimiä - koksirauhasia. Paria voi olla yksi tai kaksi. Ne avautuvat ulospäin useimmiten ensimmäisen ja kolmannen kävelyjalkaparin tyvestä. Tyypillisessä tapauksessa koksirauhaset koostuvat coelomic-pussista, munuaiskanavasta, joka joskus laajenee ja muodostuu virtsarakon, ja pistorasia. Nämä elimet näyttävät olevan homologisia coeloduktien kanssa annelidit ja vastaavat hevosenkengän rapujen koxal rauhasia. Aikuisten hämähäkkieläinten koksirauhaset ovat yleensä vähentyneet eivätkä toimi, vaan ne korvataan Malpighian verisuonilla.

Hermosto ja aistielimet

Hermosto hämähäkkieläintä edustaa kaikille niveljalkaisille tyypillinen vatsan hermonauha. Hämähäkkieläimille on ominaista hermosolmuryhmien merkittävä keskittyminen ja fuusio. Pienin ganglioiden konvergenssi- ja fuusioaste havaitaan skorpioneilla. Heillä on parillinen suprafaryngeaalinen ganglio (aivot), joka on liitetty raajoja hermottavaan kefalotorakaaliseen ganglionimassaan (2-6 paria). Seuraavaksi tulevat vatsan hermojohdon seitsemän hermosolmua. Salpugassa, flageopodsissa ja pseudoskorpioneissa vain yksi vatsan ganglioista jää vapaaksi, ja loput liittyvät yleiseen gangliomassaan. Hämähäkkien kaikki vatsan hermoketjun gangliot muodostavat yhden nielunalaisen ganglion. Punkeilla havaitaan myös nielun alasolmun fuusio aivoihin.

Aistielimiin kuuluvat kosketus- ja näköelimet. Kosketuselimet ovat karvoja, jotka peittävät raajoja, erityisesti pedipalppeja. Hämähäkkieläinten silmät ovat yksinkertaiset (ei yhdistetyt), yleensä useita pareja. Hämähäkkien päässä on 8 silmää kahdessa rivissä.

Sukupuolielimet ja lisääntyminen

Hämähäkit ovat kaksikotisia, ja seksuaalinen dimorfismi voi olla melko voimakasta (hämähäkkeissä ja punkeissa). Hämähäkkien urokset ovat usein paljon pienempiä kuin naaraat, ja niiden pedipalpit muuttuvat parittelulaitteistoksi.

Kaikkien hämähäkkieläinten sukuelimet koostuvat parirauhasista tai parittomasta rauhasesta, jossa on jälkiä parillisten rauhasten fuusiosta. Naarailla on pariton rauhanen, joka on "runko, jossa on poikkipalkit" ja parilliset munanjohtimet. Miehillä on kivekset, joissa on tyypilliset poikkipalkit ja parittelulaite.

Naarashämähäkkeillä on parilliset siittiösäiliöt, jotka avautuvat itsenäisillä aukoilla ensimmäisen vatsan segmentin parittoman sukupuolielimen aukon edessä. Lisäksi jokainen niistä kommunikoi erityisen kanavan kautta kohdun kanssa, joka muodostuu munanjohtimien pääteosien fuusiosta.

Hämähäkit ruiskuttavat siittiöitä naaraan siittiöihin ulkoisten aukkojensa kautta käyttämällä pedipalppien parituslaitteistoa. Sieltä siittiöt tulevat kohtuun, jossa hedelmöitys tapahtuu.

Partnerogeneesille on ominaista punkit. Jotkut skorpionilajit ovat eläviä, ja hedelmöittyneiden munasolujen kehittyminen tapahtuu munasarjoissa. Vastasyntyneet skorpionit eivät jätä äitiään, ja hän kantaa niitä selässään jonkin aikaa.

Kehitys

Hedelmöitettyjen munien kehitys useimmissa hämähäkkieläimissä on suoraa. Vain punkeissa munien pienen koon vuoksi kehitys tapahtuu metamorfoosin kanssa. Munat ovat useimmissa tapauksissa runsaasti keltuaista, ja murskaus on joko pinnallista (hämähäkit, harvestmen, salpugs, punkit) tai kiekkomaista (munaskorpiopit).

Elävissä skorpioneissa emon munasarjassa kehittyvät alkiot kuluttavat naaraan elinten erittämiä proteiiniaineita. Siksi elävien skorpionien munien pienestä keltuaisesta huolimatta niille on ominaista täydellinen murskaus.

Alkion kehityksen aikana hämähäkkieläimille kehittyy suurempi määrä segmenttejä kuin aikuisilla muodoilla. Vatsan raajojen alkeet näkyvät vatsan osissa, jotka myöhemmin pienennetään tai muuttuvat muihin elimiin.

Luokittelu

Hämähäkkieläinten fysiologia

Yllä esitettiin joukko tosiasioita, joiden perusteella voidaan kuvitella hämähäkkieläinten alkuperää ja fylogeneettisiä suhteita tämän luokan luokkien välillä.

Ei ole epäilystäkään siitä, että maanpäälliset keliseraatit - hämähäkit - ovat sukulaisia ​​vesikeliseraattien - äyriäisten skorpioneille, ja niiden kautta hyvin ikivanhalle ja vielä primitiivisemmälle ryhmälle - trilobiiteille. Siten tämän niveljalkaisten haaran evoluutio eteni segmentoitumismuodoltaan homonomisimmista muodoista, kuten trilobiitit osoittavat, yhä heteronomiisimpiin eläimiin.

Tieteellisistä lajeista alkeellisin ja vanhin ryhmä ovat skorpionit, joiden tutkiminen antaa paljon ymmärrystä hämähäkkieläinten kehityksestä. Eräässä luokassa tiettyjen ryhmien evoluutio johti vatsan osien suurempaan tai pienempään fuusioimiseen, henkitorvijärjestelmän parempaan kehitykseen, joka korvasi vanhemmat hengityselimet - keuhkot, ja lopuksi erityisten mukautumisten kehittymiseen. yksittäisten tilausten edustajista.

Todellisista hämähäkkeistä nelijalkaiset hämähäkit ovat epäilemättä alkeellisempi ryhmä. Kaksi paria keuhkoja, henkitorven puuttuminen, kahden keuhkorauhasen parin läsnäolo, ja joillakin niistä on segmentoitu vatsa - kaikki nämä merkit osoittavat niiden suurempaa primitiivisyyttä verrattuna kaksikeuhkoisten hämähäkkien ryhmään.

Galleria

Hämähäkkieläinten luokka yhdistää yli 36 000 maakeliseraattilajia, jotka kuuluvat yli 10 lahkoon.

Arachnida- korkeammat kelikeraattiset niveljalkaiset, joissa on 6 paria pää-rintaraajoja. Ne hengittävät keuhkojen tai henkitorven kautta, ja heillä on vatsassa sijaitsevien malpighian verisuonten muodossa vatsarauhasten lisäksi erityslaite.

Rakenne ja fysiologia. Ulkoinen morfologia. Hämähäkkieläinten runko koostuu useimmiten päärintakehästä ja vatsasta. Acron ja 7 segmenttiä osallistuvat päärintakehän muodostumiseen (7. segmentti on alikehittynyt). Salpuksissa ja joissakin muissa alemmat muodot Ainoastaan ​​neljän etuosan raajojen segmentit ovat fuusioituneet yhteen, kun taas päärintakehän kaksi takaosaa ovat vapaita, ja niitä seuraa selvästi rajatut vatsan osat. Siten salpugeilla on: kehon etuosa, joka segmenttikoostumuksessa vastaa trilobiittien päätä (akron + 4 segmenttiä), niin kutsuttu propeltidium; kaksi vapaata rintakehän segmenttiä, joissa on jalat ja segmentoitu vatsa. Siksi salpugit kuuluvat hämähäkkieläimiin, joilla on runsain runko.

Seuraavaksi erottunein järjestys on skorpionit, joissa päärinta on jatkuva, mutta sitä seuraa pitkä 12-segmenttinen, kuten Gigantostraca, vatsa, jaettu leveämpään etuvatsaan (7 segmentistä) ja kapeaan takavatsaan (5 segmentistä). Keho päättyy telsoniin, jossa on kaareva myrkyllinen neula. Sama on segmentoinnin luonne (vain jakamatta vatsaa kahteen osaan) lippujalkaisten, pseudoskorpionien, harvestmen luokkien edustajilla, joissakin punkeissa ja primitiivisissä niveljalkaisissa hämähäkkeissä.

Useimmat hämähäkit ja jotkut punkit löytävät runsasegmenttien fuusioitumisen seuraavan vaiheen. Niissä ei vain päärinta, vaan myös vatsa ovat kiinteitä, jakamattomia kehon osia, mutta hämähäkkeissä niiden välillä on lyhyt ja kapea varsi, jonka muodostaa kehon 7. segmentti. Kehon osien maksimaalinen fuusioaste havaitaan useilla punkkiluokkien edustajilla, joissa koko keho on kiinteä, ilman rajoja segmenttien välillä ja ilman supistumista.

Kuten jo mainittiin, päärintakehässä on 6 paria raajoja. Kaksi anteriorista paria osallistuvat ruoan sieppaamiseen ja murskaamiseen - nämä ovat chelicerae ja pedipalps. Chelicerae sijaitsevat suun edessä, useimmiten hämähäkkieläimissä ne ovat lyhyiden kynsien muodossa (salpugit, skorpionit, väärät skorpionit, harvestmen, jotkut punkit jne.). Ne koostuvat yleensä kolmesta segmentistä, päätyosa on kynnen liikkuvan sormen rooli. Harvemmin chelicerat päättyvät liikkuvaan kynsimaiseen segmenttiin tai näyttävät olevan kaksinivelisiä lisäkkeitä, joissa on terävä ja rosoinen reuna, joilla punkit lävistävät eläinten ihon.

Toisen parin, pedipalpsit, raajat koostuvat useista segmenteistä. Pedipalpin pääosan pureskelun avulla ruoka murskataan ja vaivataan, kun taas muut osat muodostavat eräänlaisen lonkeron. Joidenkin luokkien edustajilla (skorpionit, väärät skorpionit) pedipalpit muuttuvat voimakkaiksi pitkiksi kynsiksi, toisissa ne näyttävät käveleviltä jaloilta. Loput 4 paria kefalotorakaalisia raajoja koostuvat 6-7 segmentistä ja toimivat kävelyjalkojen roolissa. Ne päättyvät kynsiin.

Hämähäkkien araknoidisyylit ovat myös peräisin raajoista. Vatsan alapinnalla jauheen edessä niillä on 2-3 paria tuberkuloita, jotka ovat karvojen peitossa ja jotka kantavat lukuisten hämähäkkirauhasten putkimaisia ​​kanavia. Näiden verkkosyylien homologiaa vatsan raajoihin todistaa paitsi niiden alkion kehitys, myös niiden rakenne joissakin trooppisissa hämähäkkeissä, joissa syylät ovat erityisen vahvasti kehittyneitä, koostuvat useista segmenteistä ja muistuttavat jopa jalkoja.

Chelicerate sisäosa koostuu kynsinauhosta ja alla olevista kerroksista: hypodermaalisesta epiteelistä (hypodermis) ja tyvikalvosta. Kynsinauho itsessään on monimutkainen kolmikerroksinen muodostelma. Ulkopuolella on lipoproteiinikerros, joka suojaa kehoa luotettavasti kosteuden haihtumisen kautta. Tämän ansiosta cheliceraateista tuli todellinen maaryhmä ja ne asuttivat kuivimmat alueet maapallo. Kynsinauhojen lujuuden antavat fenoleilla kovetetut ja kitiinillä päällystetyt proteiinit.

Ihon epiteelin johdannaisia ​​ovat joitain rauhasmuodostelmia, mukaan lukien myrkylliset ja hämähäkkirauhaset. Ensin mainitut ovat tyypillisiä hämähäkkeille, siimoille ja skorpioneille; toinen - hämähäkkeihin, vääriin skorpioneihin ja joihinkin punkkeihin.

Ruoansulatuselimistö vaihtelee suuresti eri keliseraattiluokkien edustajien kesken. Etusuola muodostaa yleensä jatkeen - vahvoilla lihaksilla varustetun nielun, joka toimii pumppuna, joka imee puolinestemäistä ruokaa, koska hämähäkkieläin ei ota kiinteää ruokaa paloina. Pari pieniä "sylkirauhasia" avautuu etusuoleen. Hämähäkkeissä näiden rauhasten ja maksan eritys pystyy hajottamaan proteiineja energisesti. Se ruiskutetaan tapetun saaliin kehoon ja muuttaa sen sisällön nestemäiseksi massaksi, jonka hämähäkki sitten imee. Täällä tapahtuu niin sanottu suolenulkoinen ruoansulatus.

Useimmissa hämähäkkieläimissä keskisuoli muodostaa pitkiä sivusuuntaisia ​​ulkonemia, mikä lisää suolen kapasiteettia ja imukykyistä pintaa. Näin ollen hämähäkkeissä 5 paria sokeita rauhaspusseja kulkee keskisuolen pää-rinta-osasta raajojen tyveen; samanlaisia ​​ulkonemia löytyy punkeista, harvestmenistä ja muista hämähäkkieläimistä. Parillisen ruoansulatusrauhasen, maksan, kanavat avautuvat keskisuolen vatsaan; se erittää ruoansulatusentsyymejä ja auttaa imeytymään ravinteita. Solunsisäinen ruoansulatus tapahtuu maksasoluissa.

Eritysjärjestelmä Hämähäkkieläinten luonne on täysin erilainen kuin hevosenkenkäravut. Keskisuolen ja takasuolen välisellä rajalla ruuansulatuskanavaan avautuu pari enimmäkseen haarautuvaa Malpighian suonia. Toisin kuin Traceata ne ovat endodermaalista alkuperää, eli ne muodostuvat keskisuolen vaikutuksesta. Sekä Malpighian suonten soluissa että ontelossa on lukuisia guaniinijyviä, hämähäkkieläinten pääasiallista erittymistuotetta. Guaniinilla, kuten hyönteisten erittämillä virtsahapolla, on alhainen liukoisuus ja se poistuu elimistöstä kiteiden muodossa. Kosteushäviö on minimaalinen, mikä on tärkeää maaelämään siirtyneille eläimille.

Malpighian verisuonten lisäksi hämähäkkieläimillä on myös tyypillisiä koksaalirauhasia - mesodermaalisia parillisia pussimaisia ​​muodostelmia, jotka sijaitsevat kahdessa (harvemmin yhdessä) päärintakehän segmentissä. Ne ovat hyvin kehittyneitä alkioissa ja nuorena, mutta aikuisilla eläimillä ne surkastuvat enemmän tai vähemmän. Täysin muodostuneet koksaalirauhaset koostuvat terminaalisesta epiteelisäkistä, silmukan muotoisesta kierteisestä kanavasta ja suoremmasta ulostuskanavasta, jossa on rakko ja ulkoinen aukko. Terminaalipussi vastaa värevarren suppiloa, jonka aukko sulkee jäljelle jäävän coelomic epiteelin. Koxal rauhaset avautuvat 3. tai 5. raajaparin tyvestä.

HermostoArachnida monipuolinen. Koska se on alkuperältään sukua annelidien vatsahermon nyörille, hämähäkkieläimillä se osoittaa selvästi ilmaistua keskittymiskykyä.

Aivoilla on monimutkainen rakenne. Se koostuu kahdesta osasta: anteriorinen, joka hermottaa silmiä - protocerebrum, ja takaosa - tritocerebrum, joka lähettää hermoja ensimmäiseen raajapariin - chelicerae. Muille niveljalkaisille (äyriäisille, hyönteisille) ominainen aivojen väliosa - deutocerebrum - puuttuu hämähäkkieläimistä. Tämä johtuu siitä, että niissä, kuten muissakin kelikeraateissa, katoavat acron-lisäkkeet - antennit tai antennit, jotka hermostuvat juuri deutocerebrumista.

Ventraalisen hermoketjun metamerismi on säilynyt selvimmin skorpioneilla. Aivojen ja perifaryngeaalisten sidekudosten lisäksi niillä on suuri gangliomassa päärintakehässä vatsan puolella, mikä antaa hermoja 2-6 raajaparille ja 7 gangliolle hermoketjun vatsaosassa. Salpugissa hermoketjussa on monimutkaisen kefalotorakaalisen ganglion lisäksi säilynyt yksi solmu lisää, mutta hämähäkkeissä koko ketju on jo sulautunut päärintakehän ganglioniin.

Lopuksi, hakkuutyöntekijöillä ja punkeilla ei ole edes selvää eroa aivojen ja kefalotorakaalisen ganglion välillä, joten hermosto muodostaa jatkuvan gangliorenkaan ruokatorven ympärille.

Skorpionit tunnistavat oman lajinsa vain 2-3 cm etäisyydeltä ja jotkut hämähäkit - 20-30 cm. Hyppyhämähäkkeissä (perhe. Salticidae) visiolla on erityisen tärkeä rooli: jos urokset peittävät silmänsä läpinäkymättömällä asfalttilakalla, he lakkaavat erottamasta naaraat ja lakkaavat suorittamasta parittelukaudelle ominaista "rakkaustanssia".

Hengitysjärjestelmä Hämähäkit ovat erilaisia. Joissakin nämä ovat keuhkopusseja, toisissa henkitorvessa, toisissa molemmat samanaikaisesti.

Ainoastaan ​​keuhkopusseja löytyy skorpioneista, lipuista ja primitiivisistä hämähäkkeistä. Skorpioneissa vatsan etuosan 3.–6. segmenttien vatsan pinnalla on 4 paria kapeita rakoja - spirakkeja, jotka johtavat keuhkopusseihin. Pussin onteloon työntyy esiin lukuisia toistensa suuntaisia ​​lehtien muotoisia poimuja, joiden väliin jää kapeita rakomaisia ​​tiloja, joihin ilma tunkeutuu hengitysraon kautta ja hemolymfi kiertää keuhkojen lehdissä. Lipunjaloilla ja alahämähäkkeillä on vain kaksi paria keuhkopusseja.

Useimpien muiden hämähäkkieläinten (salpugit, harvestmen, pseudoskorpionit, jotkut punkit) hengityselimiä edustavat henkitorvet. Vatsan 1.-2. segmentissä (rintakehän 1. segmentissä salpugissa) on parillisia hengitysaukkoja tai leimautumista. Jokaisesta stigmasta nippu pitkiä, ohuita, ilmaa kantavia ektodermaalista alkuperää olevia putkia, jotka on sokeasti suljettu päistään, ulottuu kehoon (muodostuu ulomman epiteelin syvinä invaginaatioina). Väärissä skorpioneissa ja punkeissa nämä putket tai henkitorvet ovat yksinkertaisia ​​eivätkä haaraudu; sadonkorjuussa ne muodostavat sivuoksia.

Lopuksi hämähäkkien järjestyksessä molemmat hengityselimet löytyvät yhdessä. Alemmilla hämähäkkeillä, kuten jo todettiin, on vain keuhkot; 2 parin joukossa ne sijaitsevat vatsan alapuolella. Jäljellä olevat hämähäkit säilyttävät vain yhden etuosan keuhkoista, ja jälkimmäisen takana on kaksi henkitorvikimppua, jotka avautuvat ulospäin kahdella stigmalla. Lopuksi yksi hämähäkkiperhe ( Caponiidae) keuhkoja ei ole ollenkaan, ja ainoat hengityselimet ovat 2 paria henkitorvea.

Hämähäkkieläinten keuhkot ja henkitorvi syntyivät toisistaan ​​riippumatta. Keuhkopussit ovat epäilemättä muinaisempia elimiä. Uskotaan, että keuhkojen kehittyminen evoluutioprosessissa liittyi vatsan kidusten raajojen muuntumiseen, jotka olivat hämähäkkieläinten esivanhempien hallussa ja jotka olivat samanlaisia ​​kuin hevosenkenkärapujen kidukset kantavat vatsan jalat. Jokainen tällainen raaja työntyi kehoon. Samalla muodostui ontelo keuhkolehtiä varten. Jalan sivureunat ovat kiinnittyneet vartaloon lähes koko pituudelta, paitsi alue, jossa hengityshalkio on säilynyt. Keuhkopussin vatsan seinämä vastaa siis itse aiempaa raajaa, tämän seinämän etuosa vastaa jalan tyvtä ja keuhkolehdet ovat peräisin vatsan jalkojen takapuolella sijaitsevista kiduslevyistä. esi-isät. Tätä tulkintaa tukee keuhkopussien kehitys. Keuhkolevyjen ensimmäiset taittuneet alkeet ilmestyvät vastaavien alkeellisten jalkojen takaseinään ennen kuin raaja syvenee ja muuttuu keuhkon alemmaksi seinäksi.

Henkitorvet syntyivät niistä riippumattomina ja myöhemmin ilmahengitykseen paremmin sopeutuneina eliminä.

Joillakin pienillä hämähäkkieläimillä, mukaan lukien jotkut punkit, ei ole hengityselimiä ja ne hengittävät ohuiden ihosolujen läpi.

Sydämen etu- ja takapäästä (skorpionit) tai vain etuosasta (hämähäkit) ulottuu suoni - anterior ja taka-aortta. Lisäksi useissa muodoissa pari lateraalista valtimoa lähtee jokaisesta sydämen kammiosta. Valtimoiden päätehaarat kaatavat hemolymfiä aukkojärjestelmään eli niiden välisiin tiloihin. sisäelimet, josta se tulee kehon ontelon perikardiaaliseen osaan ja sitten ostian kautta sydämeen. Hämähäkkieläinten hemolymfi sisältää hengityspigmenttiä - hemosyaniinia.

Lisääntymisjärjestelmä. Hämähäkit ovat kaksikotisia. Sukurauhaset sijaitsevat vatsassa ja alkeellisimmissa tapauksissa ovat parillisia. Hyvin usein tapahtuu kuitenkin oikean ja vasemman sukurauhasten osittainen fuusio. Joskus toisessa sukupuolessa sukurauhaset ovat vielä pariutuneet, kun taas toisessa fuusio on jo tapahtunut. Siten urosskorpioneilla on kaksi kivestä (kumpikin kahdesta putkesta, jotka on yhdistetty hyppääjillä), ja naarailla on yksi kiinteä munasarja, joka koostuu kolmesta pitkittäisputkesta, jotka on yhdistetty poikittaisliitoksilla. Hämähäkeissä joissakin tapauksissa sukurauhaset pysyvät erillisinä molemmilla sukupuolilla, kun taas toisissa naarailla munasarjojen takapäät sulautuvat yhteen ja saadaan kiinteä sukupuolirauhanen. Parilliset lisääntymiskanavat lähtevät aina sukurauhasista, jotka sulautuvat yhteen vatsan etupäässä ja avautuvat ulospäin sukupuolielinten aukon kanssa, jälkimmäinen kaikissa hämähäkkieläimissä on vatsan ensimmäisessä segmentissä. Uroksilla on erilaisia ​​lisärauhasia; naaraille kehittyy usein siittiöitä.

Kehitys. Hämähäkkieläinten kaukaisille vedessä eläville esivanhemmille ominaisen ulkoisen hedelmöityksen sijaan ne kehittivät sisäistä hedelmöitystä, jota seurasi primitiivisissä tapauksissa spermatofori-hedelmöitys tai useammissa tapauksissa. kehittyneitä muotoja parittelu. Spermatofori on uroksen erittämä pussi, joka sisältää osan siemennestettä, joten se on suojattu kuivumiselta altistuessaan ilmalle. Väärissä skorpioneissa ja monissa punkeissa uros jättää spermatoforin maaperään ja naaras vangitsee sen ulkoisten sukuelinten avulla. Molemmat yksilöt suorittavat "paritustanssia", joka koostuu tunnusomaisista asennoista ja liikkeistä. Monien hämähäkkieläinten urokset siirtävät spermatoforin naisen sukupuolielinten aukkoon cheliceran avulla. Lopuksi, joillakin muodoilla on paritteluelimiä, mutta niistä puuttuu spermatoforeja. Joissakin tapauksissa paritteluun käytetään kehon osia, jotka eivät ole suoraan yhteydessä lisääntymisjärjestelmään, esimerkiksi uroshämähäkkien pedipalppien modifioituja terminaalisegmenttejä.

Suurin osa hämähäkkieläimistä munii. Kuitenkin monet skorpionit, väärät skorpionit ja jotkut punkit kokevat elävyyttä. Munat ovat enimmäkseen suuria ja niissä on runsaasti keltuaista.

Hämähäkkieläimissä esiintyy erilaisia ​​murskaustyyppejä, mutta useimmissa tapauksissa tapahtuu pinnallista murskaamista. Myöhemmin blastodermin erilaistumisesta johtuen itunauha muodostuu. Sen pintakerroksen muodostaa ektodermi, syvemmät kerrokset edustavat mesodermia ja syvin keltuaisen vieressä oleva kerros on endodermi. Loput alkiosta on peitetty vain ektodermilla. Alkion kehon muodostuminen tapahtuu pääasiassa itunauhan vuoksi.

Jatkokehityksessä on huomattava, että alkioissa segmentointi ilmaistaan ​​paremmin ja keho koostuu lisää segmenttejä kuin aikuisilla eläimillä. Siten alkiohämähäkkien vatsa koostuu 12 segmentistä, jotka ovat samanlaisia ​​​​kuin aikuisilla äyriäisskorpioneilla ja skorpioneilla, ja 4-5 etuosassa on jalkojen alkeet. Jatkokehityksen myötä kaikki vatsan osat sulautuvat yhteen muodostaen kiinteän vatsan. Skorpioneilla raajat on muodostettu 6 etuvatsan segmenttiin. Anteriorinen pari synnyttää sukuelinten operculumin, toinen tuottaa kampaelimet ja muiden parien kehittyminen liittyy keuhkojen muodostumiseen. Kaikki tämä osoittaa, että luokka Arachnida polveutuivat esivanhemmista, joilla on rikas segmentoituminen ja joiden raajat eivät kehittyneet vain päärintaan, vaan myös vatsaan (protomotoraksi). Melkein kaikki hämähäkin kehitys suoraan, mutta punkeilla on metamorfoosi.

Kirjallisuus: A. Dogel. Selkärangattomien eläintiede. Painos 7, tarkistettu ja laajennettu. Moskovan "Higher School", 1981

Hengitysjärjestelmä hämähäkkejä

Robert Gale Breen III

Southwestern College, Carlsbad, New Mexico, Yhdysvallat

Hämähäkkien hengitys eli hapen ja hiilidioksidin kaasunvaihto ei useinkaan ole täysin selvää edes asiantuntijoille. Monet araknologit, minä mukaan lukien, ovat tutkineet entomologian eri aloja. Tyypillisesti niveljalkaisten fysiologian kurssit keskittyvät hyönteisiin. Merkittävin ero hämähäkkien ja hyönteisten hengityselimessä on se, että hyönteisten hengityksessä niiden verellä tai hemolymfillä ei ole mitään roolia, kun taas hämähäkkeillä se on suora osallistuja prosessiin.

Hyönteisten hengitys

Hapen ja hiilidioksidin vaihto hyönteisissä saavuttaa täydellisyyden suurelta osin henkitorven ja pienempien henkitorven muodostavien ilmaputkien monimutkaisen järjestelmän ansiosta. Ilmaputket tunkeutuvat koko kehoon läheisessä kosketuksessa hyönteisen sisäisiin kudoksiin. Hemolymfiä ei tarvita kaasunvaihtoon hyönteisen kudosten ja ilmaputkien välillä. Tämä käy selväksi tiettyjen hyönteisten, esimerkiksi joidenkin heinäsirkkalajien, käyttäytymisestä. Heinäsirkan liikkuessa veri oletettavasti kiertää koko kehossa sydämen pysähtyessä. Liikkeen aiheuttama verenpaine on riittävä, jotta hemolymfi voi suorittaa tehtävänsä, joka koostuu suurelta osin ravinteiden, veden jakamisesta ja jäteaineiden erittämisestä (eräänlainen vastine nisäkkään munuaisille). Sydän alkaa lyödä uudelleen, kun hyönteinen lakkaa liikkumasta.

Hämähäkkien kanssa tilanne on toinen, vaikka näyttää loogiselta, että hämähäkkeillä pitäisi tapahtua samalla tavalla, ainakin henkitorvea sairastaville.

Hämähäkkien hengityselimet

Hämähäkkejä on vähintään viisi erilaisia ​​tyyppejä hengityselimiä, mikä riippuu taksometriryhmästä ja kenelle puhut siitä:

1) Ainoat kirjakeuhkot, kuten heinäntekijöillä Pholcidae;

2) Kaksi paria kirjakeuhkoja - alaryhmässä Mesothelae ja suurin osa mygalomorfisista hämähäkkeistä (mukaan lukien tarantulat);

3) Pari kirjakeuhkoa ja pari henkitorvea, kuten kutojahämähäkkeissä, susissa ja useimmissa hämähäkkilajeissa.

4) Pari putkihenkitorvea ja pari seulahenkitorvea (tai kaksi paria putkihenkitormia, jos olet yksi niistä, jotka uskovat, että putken ja seula henkitorven väliset erot eivät riitä erottamaan niitä toisistaan yksittäisiä lajeja), kuten pienessä perheessä Caponiidae.

5) Yksi pari seulahenkitorvia (tai joissakin putkimaisissa henkitorveissa), kuten pienessä perheessä Symphytognathidae.

Hämähäkkien veri

Happi ja hiilidioksidi hengitysteiden pigmenttiproteiini hemosyaniini kuljettaa hemolymfin läpi. Vaikka hemosyaniinilla on samankaltaisia ​​kemiallisia ominaisuuksia kuin selkärankaisten hemoglobiinilla, toisin kuin jälkimmäinen, se sisältää kaksi kupariatomia, mikä antaa hämähäkkien verelle sinertävän sävyn. Hemosyaniini ei ole yhtä tehokas sitomaan kaasuja kuin hemoglobiini, mutta hämähäkit pystyvät siihen melkoisesti.

Kuten yllä olevassa kuvassa päärintakehähämähäkistä näkyy, jalkoihin ja pään alueelle ulottuvaa monimutkaista valtimojärjestelmää voidaan pitää pääosin suljettuna järjestelmänä (Felixin, 1996 mukaan).

Hämähäkki henkitorvi

Henkitorviputket tunkeutuvat kehoon (tai sen osiin lajista riippuen) ja päättyvät lähelle kudoksia. Tämä kosketus ei kuitenkaan ole riittävän läheinen, jotta he voisivat itse toimittaa happea ja poistaakseen hiilidioksidia kehosta, kuten hyönteisillä tapahtuu. Sen sijaan hemosyaniinipigmenttien täytyy poimia happea hengitysputkien päistä ja kuljettaa sitä eteenpäin kuljettaen hiilidioksidia takaisin hengitysputkiin. Putkimaisissa henkitorvessa on yleensä yksi (harvoin kaksi) aukko (kutsutaan spirakkeliksi tai leimautumaksi), joista suurin osa tulee ulos vatsan alapuolelta, kehrääjän lisäkkeiden viereen.

Kirja keuhkot

Keuhkoraot tai keuhkoraot (joissain lajeissa keuhkoraot on varustettu erilaisilla aukoilla, jotka voivat leveneä tai supistua hapen tarpeen mukaan) sijaitsevat alavatsan etuosassa. booklungin lehtimaiset ilmataskut. Kirjakeuhko on kirjaimellisesti täytetty ilmataskuilla, joita peittää erittäin ohut kynsinauho, joka mahdollistaa kaasunvaihdon yksinkertaisella diffuusiolla veren virtaaessa sen läpi. Hammasmaiset muodostelmat peittävät suurin osa kirjan keuhkojen pinta hemolymfivirtauksen puolella romahduksen estämiseksi.

Tarantulien hengitys

Koska tarantulat ovat kooltaan suuria ja helpompia tutkia, monet fysiologit keskittyvät hämähäkkihengitysmekanismia harkitessaan niihin. Tutkittavien lajien maantieteellinen elinympäristö on harvoin määritelty, voidaan olettaa, että suurin osa niistä on peräisin Yhdysvalloista. Tarantulien taksonomia jätetään lähes yleisesti huomiotta. Vain satunnaisesti fysiologit ottavat yhteyttä pätevään hämähäkkitaksonomiin. Useimmiten he uskovat jokaiseen, joka sanoo voivansa tunnistaa testilajin. Tällainen systematiikan piittaamattomuus ilmenee jopa tunnetuimpien fysiologien keskuudessa, mukaan lukien R.F. Felix, ainoan laajalti levinneen, mutta valitettavasti ei tarkimman kirjan kirjoittaja hämähäkkibiologiasta.

Kirjakeuhko, joka koostuu arkkimaisista välissä olevista ilmataskuista, joiden välistä laskimoiden hemolymfiä virtaa yhteen suuntaan. Solukerros, joka eristää ilmataskut hemolymfistä, on niin ohut, että kaasunvaihto diffuusion avulla tulee mahdolliseksi (Felix, 1996 jälkeen).

Useimmiten tällaisista artikkeleista löytyy useita suosittuja tieteellisiä nimiä, sekä koomisia että surullisia niille, joilla on ainakin jonkinlainen käsitys taksonomiasta. Etunimi on Dugesiella, jota kutsutaan useimmiten nimellä Dugesiella hentzi. Dugesiella-suku on kadonnut Aphonopelma-suvusta jo kauan sitten, ja vaikka se oli kerran osoitettu Aphonopelma hentzille (Girard), tätä ei voida hyväksyä uskottavaksi tunnisteeksi. Jos fysiologi viittaa D. hentziin tai A. hentziin, se tarkoittaa vain, että joku on tutkinut Aphonopelma-lajia, jonka joku muu päätti olevan Texasin kotoisin.

Se on surullista, mutta nimi kiertää edelleen fysiologien keskuudessa Eurypelmacalifornicum. Suku Eurypelmaoli liuennut toiseen sukuun jokin aika sitten, ja lajiAphonopelmacalifornicumjulistettiin mitättömäksi. Nämä hämähäkit pitäisi luultavasti luokitellaAphonopelmaeutylenum. Kun kuulet mainitut nimet, se tarkoittaa vain, että joku luulee, että nämä lajit ovat kotoisin Kaliforniasta.

Jotkut "tieteelliset" nimet todella saavat sinut punastumaan. 1970-luvulla joku suoritti tutkimusta lajista nimeltäEurypelmahei. Ilmeisesti he erehtyivät luokitteleessaan lajin susihämähäkkiin.Lycosahei(Nyt Hognahei(Valkenaer)) ja muutti suvun nimeä, jotta se olisi samankaltainen tarantulahämähäkin nimen kanssa. Jumala tietää ketä nämä ihmiset tutkivat.

Vaihtelevalla menestyksellä fysiologit ovat tutkineet hämähäkkejä, joskus jopa tarantuloja, ja he ovat saavuttaneet huomionarvoisia tuloksia.

Testatuissa taranteloissa havaittiin, että ensimmäinen (etumainen) kirjakeuhkopari säätelee veren virtausta prosomasta (kefalotoraksi), kun taas toinen keuhkopari säätelee veren virtausta vatsasta ennen kuin se palaa sydämeen.

Hyönteisillä sydän on pääasiassa yksinkertainen putki, joka imee verta vatsasta, työntää sen aortan läpi ja purkaa sen hyönteisen kehon pääosaston alueelle. Hämähäkkien kohdalla tilanne on toinen, kun veri on kulkenut aortan läpi, sitten päärintakehän ja vatsan välisen kannaksen kautta päärintakehän alueelle, sen virtaus jakautuu suljetuksi valtimojärjestelmäksi. Se haarautuu ja menee erillisiin pään ja jalkojen alueisiin. Muut valtimot, joita kutsutaan lateraalisiksi vatsavaltimoiksi, nousevat sydämestä molemmilta puolilta ja haarautuvat vatsan sisäpuolelle. Sydämen takaosasta hämähäkin lisäkkeisiin ulottuu ns. vatsan valtimo.

Kun tarantulan sydän supistuu (systole), veri ei työnty ainoastaan ​​eteenpäin aortan kautta päärintakehään, vaan myös sivuilta sivuvaltimoiden kautta ja takaa alas vatsavaltimon kautta. Samanlainen järjestelmä toimii eri verenpainetasoilla päärintakehässä ja vatsassa. Lisääntyneen aktiivisuuden olosuhteissa päärintakehän verenpaine ylittää merkittävästi vatsan verenpaineen. Tällöin saavutetaan nopeasti piste, jolloin päärintakehän hemolymfin paine kasvaa niin suureksi, ettei verta voi työntää vatsasta päärintakehään aortan kautta. Kun näin tapahtuu, hämähäkki pysähtyy yhtäkkiä tietyn ajan kuluttua.

Monet meistä ovat havainneet tämän käyttäytymisen lemmikeissämme. Kun tarantulalla on mahdollisuus paeta, osa heistä lentää heti pois vankeudesta kuin luoti. Jos tarantula ei saavuta riittävän nopeasti paikkaan, jossa se tuntee olonsa turvalliseksi, se voi juosta hetken ja jäätyä yhtäkkiä, jolloin pitäjä voi saada pakolaisen kiinni. Todennäköisesti se pysähtyy, koska veri lakkaa virtaamasta päärintakehään.

Fysiologisesta näkökulmasta hämähäkkien jäätymiseen on kaksi pääasiallista syytä. Pakoyritykseen niin aktiivisesti osallistuvat lihakset on kiinnitetty päärintakehään. Tämä antaa monille ihmisille syytä uskoa, että lihaksista vain loppuu happi ja ne lakkaavat toimimasta. Ehkä tämä on totta. Ja silti: miksi tämä ei johda änkytykseen, nykimiseen tai muihin lihasheikkouden ilmenemismuotoihin? Tätä ei kuitenkaan huomioida. Pääasiallinen hapen kuluttaja tarantulien päärintakehässä on aivot. Voisiko olla niin, että lihakset voivat työskennellä hieman pidempään, mutta hämähäkin aivot ottavat happea hieman aikaisemmin? Yksinkertainen selitys voi olla, että nämä hullunhaluiset pakolaiset yksinkertaisesti menettävät tajuntansa.

Yleinen järjestelmä hämähäkin verenkiertoa. Kun sydän supistuu, veri ei kulje vain eteenpäin aortan ja pedicelin kautta päärintakehään, vaan myös sivusuunnassa vatsan valtimoiden kautta alaspäin ja sydämen takana olevan takavaltimon kautta hämähäkin lisäkkeisiin (Felixin mukaan, 1996)

Niveljalkaisten edustajia ovat Arachnida-luokka. Tunnetuimpia niistä ovat punkit, skorpionit ja hämähäkit. Tässä artikkelissa opit hämähäkkieläinten ulkoista rakennetta, tutustut hämähäkkieläinten hermoston ja aistielinten ominaisuuksiin.

Hämähäkkieläimiä on kaikkialla. On lahkoja, jotka elävät trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla. Skorpioneja löytyy lauhkealta vyöhykkeeltä, ja jotkin punkki- ja hämähäkkilajit voivat elää polaarisissa olosuhteissa.

Ulkoinen rakenne

Eläimen vartalo koostuu kahdesta osasta:

• kefalotoraksi;
• vatsa.

Päärintakehässä on kaksi paria suuosaa: pedicles ja chelicerae. Ensimmäiset raajat ovat chelicerae; niiden päissä on kynnet. Juuri niissä on myrkyllisten rauhasten kanavia, joiden avulla eläin puolustaa itseään ja tappaa saaliin.

TOP 2 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

Toinen raajojen pari, joka on peitetty harjaksilla, ovat lonkerot. Ne ovat myös haju- ja kosketuselin.

Seuraavat 4 paria ovat kävelyjalkoja. Niiden päissä on kynnet ja ne on myös peitetty harjaksilla. Tuloksena saamme 6 paria raajoja.

Vatsaa peittää pehmeä kalvo. Siinä ei ole raajoja, ja joissakin hämähäkeissä ne on muunnettu hämähäkkisyyliksi. Syylien päällä avautuvat rauhaskanavat muodostaen verkon. Vatsassa on uloskäynnit hengitys-, ruoansulatus- ja lisääntymiselimille.

Kuva 1. Ulkoinen rakenne

Useimmilla hämähäkkieläimillä ei ole lihaksia raajoistaan. Ne liikkuvat hemolymfipaineen vaikutuksesta. Joillakin skorpionilajeilla on lihas, joka voi taivuttaa kahta niveltä kerralla.

Kehon kansi on monimutkaisesti organisoitu ja muodostuu yksikerroksisesta epiteelistä, joka muodostaa kitiinisen kalvon. Suojatakseen vaurioita ja liiallista veden menetystä kitiini peitetään vahamaisella kalvolla. Monilla lajeilla on kehon pinnalla karvoja, jotka toimivat suojaava toiminto ja ovat aistielimiä.

Hermoston ominaisuudet

Hämähäkkieläinten hermosto on myös rakenteeltaan monipuolinen. Ulkoisesti se on kiinteä vatsaketju, mutta siinä on useita ominaisuuksia:

• Aivoista puuttuu osa, joka vastaa äyriäisten ja hyönteisten antennien toiminnasta;
• Etu- ja takaosat säätelevät hämähäkkieläinten silmien toimintaa sekä chelicerae;
• Gangliot ovat useimmissa tapauksissa keskittyneet muodostaen gangliomassan.

Kuva 2. Hermosto (sininen)

Tuntoelimet

Kosketusaistilla on suuri merkitys hämähäkkeille, karvojen esiintyminen kehossa on todiste tästä. Jokainen yksittäinen hius on kiinnitetty erityisen reiän pohjaan, joka yhdistää sen herkkiin soluihin.

Herkät karvat pystyvät havaitsemaan pienimmätkin värähtelyt ilmassa tai verkossa. Värähtelyn voimakkuudesta riippuen hämähäkit erottavat ärsytyksen luonteen.

Lyyran muotoiset elimet, jotka sijaitsevat kaikkialla kehossa, ovat vastuussa kemiallisista aisteista.

Näköelimet ovat silmät, joilla on yksinkertainen rakenne. Vastaa kysymykseen: "Kuinka monta silmää hämähäkkieläimillä on?" vaikeaa, koska kaikki riippuu lajista. Yleensä niiden lukumäärä vaihtelee 2:sta 12:een. Silmäparien lukumäärästä huolimatta tämän luokan näkö on heikko ja he näkevät lyhyen matkan päässä.

Kuva 3. Kaavio silmien asettelusta eri lajeissa

Mitä olemme oppineet?

Arachnids mennessä ulkoisia merkkejä kuuluvat niveljalkaisten sukuun. Tämä luokka on sopeutunut maanpäälliseen elinympäristöön ja on levinnyt kaikkialle. Eläimen runko koostuu kahdesta osasta, joissa on 6 paria raajoja. Aisteista kosketuksella on tärkeä rooli.

Testi aiheesta

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 3.9. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 87.