Åndedretts- og utskillelsessystemer av edderkoppdyr. Phylum leddyr

Luftveiene til edderkopper

Robert Gale Breen III

Southwestern College, Carlsbad, New Mexico, USA

Respirasjon, eller gassutveksling av oksygen og karbondioksid, hos edderkopper er ofte ikke helt klart selv for spesialister. Mange araknologer, inkludert meg selv, har studert ulike områder innen entomologi. Vanligvis fokuserer leddyrfysiologi på insekter. Den viktigste forskjellen i luftveiene til edderkopper og insekter er at i respirasjon av insekter spiller ikke blodet eller hemolymfen noen rolle, mens det hos edderkopper er en direkte deltaker i prosessen.

Insekt puster

Utvekslingen av oksygen og karbondioksid i insekter når perfeksjon, hovedsakelig på grunn av det komplekse systemet av luftrør som utgjør luftrøret og mindre luftrør. Luftrør penetrerer hele kroppen i nær kontakt med insektets indre vev. Hemolymfe er ikke nødvendig for gassutveksling mellom vevet og luftrørene til insektet. Dette blir tydelig fra oppførselen til visse insekter, for eksempel noen arter av gresshopper. Når gresshoppen beveger seg, sirkulerer blodet antagelig gjennom hele kroppen når hjertet stopper. Blodtrykket forårsaket av bevegelsen er tilstrekkelig til at hemolymfen kan utføre sine funksjoner, som i i større grad skal distribuere næringsstoffer, vann og utslipp av avfallsstoffer (en slags ekvivalent til nyrene til pattedyr). Hjertet begynner å slå igjen når insektet slutter å bevege seg.

Slik er det ikke med edderkopper, selv om det virker logisk at ting skal skje på lignende måte for edderkopper, i hvert fall for de med luftrør.

Luftveiene til edderkopper

Edderkopper har minst fem forskjellige typer luftveiene, som avhenger av den taksometriske gruppen og hvem du snakker med om det:

1) Det eneste paret boklunger, som de til slåttemakere Pholcidae;

2) To par boklunger - i underorden Mesothelae og de aller fleste mygalomorfe edderkopper (inkludert taranteller);

3) Et par boklunger og et par rørrør, slik som hos veveredderkopper, ulver og de fleste edderkopparter.

4) Et par rørluftrør og et par sikteluftrør (eller to par rørrørrør, hvis du er en av dem som mener at forskjellene mellom rør- og siktrør ikke er nok til å skille dem i separate arter), som i liten familie Caponiidae.

5) Et enkelt par sil-luftrør (eller for noen rørformede luftrør), som i en liten familie Symphytognathidae.

Blod av edderkopper

Oksygen og karbondioksid transporteres gjennom hemolymfen av respiratorisk pigmentprotein hemocyanin. Selv om hemocyanin er kjemiske egenskaper og ligner virveldyr hemoglobin, i motsetning til sistnevnte, inneholder det to kobberatomer, som gir blodet til edderkopper en blåaktig fargetone. Hemocyanin er ikke like effektivt til å binde gasser som hemoglobin, men edderkopper er ganske i stand til det.

Som vist i bildet ovenfor av en cephalothorax-edderkopp, kan det komplekse systemet av arterier som strekker seg til bena og hoderegionen betraktes som et overveiende lukket system (ifølge Felix, 1996).

Spider trachea

Rørformede luftrør har vanligvis en (sjelden to) åpning (kalt spirakel eller stigma), hvorav de fleste kommer ut på undersiden av magen, ved siden av spinnervedhengene.

Bok lunger

Lungespaltene eller boklungespaltene (hos noen arter er lungespaltene utstyrt med ulike åpninger som kan utvides eller trekke seg sammen avhengig av oksygenbehov) er plassert foran nedre del av magen. Hulrommet bak hullet er strukket innvendig og rommer mange bladlignende luftlommer i en boklunge. Boklungen er bokstavelig talt fylt med luftlommer dekket av en ekstremt tynn neglebånd som tillater gassutveksling ved enkel diffusjon mens blod strømmer gjennom den. Tannlignende formasjoner dekker det meste av overflaten av boklungene på siden av hemolymfestrømmen for å forhindre kollaps.

Fordøyelsessystemet av edderkoppdyr

Hvordan fordøyer edderkopper mat?

» Leddyr » Arachnids » Hvordan fordøyer edderkopper mat?

Edderkopper dreper eller lammer byttet sitt ved å bite og injisere gift gjennom hull i endene av chelicerae. Men chelicerae klarer ikke å knuse mat i små biter, og edderkopper har ingen tenner i munnen. Derfor har edderkopper tilpasset seg å mate på flytende mat. Etter å ha drept byttedyr, injiserer edderkoppen først sin egen fordøyelsessaft inn i den. Hos de fleste dyr fordøyes maten (delt i enkle stoffer) inne i kroppen - i mage og tarm. Denne typen fordøyelse kalles intern fordøyelse. Edderkopper har ekstern fordøyelse: etter en tid mykner vevet til offeret og blir til en næringsløsning, som edderkoppen absorberer, og etterlater bare en tom hud.

Spytter edderkopper, eller hvesende edderkopper (scytodes), fange byttedyr ved å spraye det med en klissete væske. Når den først er på offeret, limer væsken den fast til underlaget. "Limet" produseres av spesielle kjertler i edderkoppens rygg og slippes ut i luften gjennom chelicerae. Dreper byttedyr med et bitt.

Klasse Arachnida biologi

Evne til å etablere samsvar

Etabler samsvar mellom egenskapene og dyreklassene som disse egenskapene er karakteristiske for: for hvert element i den første kolonnen, velg det tilsvarende elementet fra den andre kolonnen.

Demonstrasjonsversjon Hovedstatseksamen OGE 2017 – oppgave 2017 – Oppgave nr. 25

SKILTER KLASSER

1) insekter

2) edderkoppdyr

A) Noen representanter har et puppestadium i utvikling.

B) De aller fleste representantene er rovdyr.

C) Dyrekroppen består av hode, bryst og buk.

D) Dyr er i stand til å absorbere bare flytende mat.

D) Dyr har fire par gående ben.

E) Enkle og sammensatte øyne kan lokaliseres på hodet.

Skriv ned de valgte tallene i tabellen under de tilsvarende bokstavene.

Løsning:

Tegn på Pa-u-å-være-forskjellig: flertallet av pre-sta-vi-te-leyene er rovdyr; kroppen består av et hode og mage; i stand til å spise bare flytende mat; ha fire par gangbein; 8 enkle øyne.

Tegn på visse mennesker: det er et stadium av ku-kol-ki (noen av deres representanter har en kropp), en kropp med -det fra hodet, brystet og magen, forskjellige typer munn ap-pa-ra-tov; ha tre par gående ben; enkle og komplekse øyne kan være plassert på hodet.

Svar: 121221

Åndedretts-, fordøyelses-, utskillelsessystem av edderkopper

Luftveiene

Det ser ut til at etter alt som er sagt, vil det ikke overraske deg at edderkopper også puster annerledes.

Edderkopper generelt kan puste gjennom luftrør, boklunger eller begge deler. Luftrøret er et system av tynne rør der luft når til og med fjerntliggende deler av edderkoppens kropp. De er av liten interesse for oss, siden taranteller og deres nærmeste slektninger ikke har luftrør.

Men taranteller har boklunger. Det er 4 av dem, og de ligner lommer på undersiden av opisthosoma, lik baklommene på jeans. De trange åpningene kalles lungespalter (også spirakler, stomata, stigma). Hvis du snur tarantellen, er minst to av dem (det bakre paret) synlige. Hos godt ernærede individer er det fremre paret skjult av basalsegmentene siste par bena Lungene er tydelig synlige som hvite flekker på innsiden av skuret exuvium av opisthosoma. Inne i lungene er det bladformede folder av en tynn membran - lameller ( lameller, enheter lamell, også kalt blader eller sider), som ligner sidene i en halvåpen bok, derav navnet. Hemolymfe sirkulerer inne i disse foldene, og bytter ut karbondioksid mot luftoksygen, som skiller bladene fra hverandre. Lamellene fester seg ikke til hverandre takket være de mange små avstandsstykkene og stolpene. Det antas at boklunger er et resultat av utviklingen av apodemer.

Det har vært mye kontrovers angående tilstedeværelse eller fravær av luftveisbevegelser i taranteller. Har de aktiv pust med inn- og utpust, slik vi gjør? Tilhengere av dette synspunktet peker på de tilsynelatende eksisterende åndedrettsbevegelsene og musklene som er nært knyttet til lungene. Motstanderne deres hevder at taranteller ikke gjør pustebevegelser når de observeres. Av en eller annen grunn hendte det at resultatene av eksperimenter utført i denne retningen var motstridende eller tvetydige. Imidlertid, i I det siste En rekke eksperimenter er utført og rapportert (Paul et al. 1987), hvis resultater kan sette debatten til ro en gang for alle. Det er vist at det er små svingninger i lungeveggene, tilsvarende hjerteslag og svingninger i hemolymfetrykket.

Men det ekstra volumet av luft som tiltrekkes på grunn av disse bevegelsene er så lite at det ikke spiller en betydelig rolle i gassutvekslingen. Dermed vet ikke tarantellen noe slikt som innånding og utånding, og er helt avhengig av diffusjon.

Nå som dette mysteriet er løst, kan vi puste lettet ut, selv om dette ikke er gitt til taranteller.

Fordøyelsessystemet

Edderkopper har ikke kjever. I stedet er det sterke, sterke chelicerae og hoggtenner på dem, og også harde basale segmenter av pedipalpene med pigger og serrationer. Munnen er plassert mellom coxae av pedipalps, rett over en liten plate kalt labium ( labium) eller underleppe. Labium er en liten utvekst av brystbenet (sternum). Over munnen, mellom bunnene av chelicerae er det en annen liten plate, labrum ( labrum) eller overleppe. Men ikke bli villedet: Verken i mobilitet eller funksjon ligner disse organene på menneskelige lepper. Det var rett og slett mer praktisk for arachnologer fra fortiden å gi kjente navn enn å finne på noe nytt, enda mer passende.

Fra og med munnen strekker det smale røret i svelget seg innover og oppover, ikke veldig langt. Så snart den når den fremre nedre overflaten av hjernen, bøyer den seg skarpt horisontalt og gjennomborer den. (Husker du hullet som ser ut som hullet i en smultring?) Den horisontale delen av røret kalles spiserøret.

Spiserøret renner inn i et hult muskelorgan - dispensermagen. Sistnevnte, med sin langstrakte bakre ende, er forbundet med den virkelige magen, som ligger mellom den og hjernen. Fra den virkelige magen til bunnen av bena strekker det seg fingerlignende fremspring - gastriske (gastriske) divertikler ( divertikler, enheter divertikulum).

Den sanne magen åpner seg i en relativt rett liggende tarm, som kommer inn i opisthosoma gjennom en stilk.

Fordøyelses- og sirkulasjonssystemer av edderkoppdyr

Der forbinder en bunt trådlignende organer, malpighiske kar, seg med den. De utfører funksjonene til nyrene. Kort tid før tarmen åpner seg i anus, danner den et stort fremspring, en blindt lukket sekk kalt stercoral-posen ( sterkoral lomme). Anus er plassert rett over arachnoidvedhengene. Taranteller er avhengige av chelicerae, hoggtenner og pedipalp coxae for den vanskelige oppgaven med å tygge byttedyr. I motsetning til dem, gjennomborer andre edderkopper integumentet til offeret og suger ut saftene gjennom et lite hull.

Til tross for deres store størrelse, spiser taranteller bare flytende mat. Faste partikler filtreres av mange hår på bunnen av chelicerae og coxae av pedipalps. Mer fine partikler, omtrent en mikron i størrelse (0,001 mm), filtreres ved hjelp av en palatalplate, en spesiell enhet i svelget. Til sammenligning er de fleste pattedyrceller og de fleste bakterier større enn én mikron. Edderkopper og de fleste andre edderkoppdyr liker ikke fast føde.

Mens de spiser, får taranteller opp fordøyelsessaft mens de tygger byttet sitt. Den resulterende massen fortynnes med sekresjoner fra coxal-kjertlene. Som et resultat trekkes delvis fordøyd flytende mat inn i munnen, deretter gjennom palatinplaten inn i svelget og inn i spiserøret ved hjelp av en pumpende mage; omtrent som hvordan vi trekker vann gjennom et sugerør ved å bruke musklene i kinnene og halsen.

Den pumpende magen drives av kraftige muskler, hvorav de fleste er festet til endosternitt og skjold. Gjennom den strømmer væske fra spiserøret tilbake og ned i den virkelige magen for videre fordøyelse og delvis absorpsjon. Disse prosessene er endelig fullført i tarmen. I den bakre delen legges avfallsprodukter fra Malpighian-fartøyene til det som blir igjen. Alt dette samler seg i sterkorallommen i noen tid. Periodisk blir ekskrementer utvist gjennom anus. De malpighiske fartøyene er et annet eksempel på parallell evolusjon. Hos edderkopper utvikler de seg ikke fra de samme embryonale strukturene som hos insekter. De ble oppkalt etter insekter fordi de ser nesten like ut, er plassert på nesten samme sted og utfører nesten samme funksjon. Kort sagt, disse organene er like (lignende, men av ulik opprinnelse), og ikke homolog (har samme opprinnelse og funksjon).

Alternative navn på deler av fordøyelsessystemet er:
1. talerstol i stedet for labrum;
2. sugende mage i stedet for pumpende mage;
3. proksimal mellomtarm i stedet for ekte mage;
4. gastrisk blindtarm i stedet for gastrisk divertikel;
5. medial mellomtarm i stedet for tarm;
6. kloakalkammer eller cloaca i stedet for sterkoralpose og til slutt,
7. baktarmen er et kort segment fordøyelseskanalen mellom stercoral fordypningen og anus.

Duplisering av nomenklatur oppstår som et resultat av forsøk på å "passe" edderkopper til standardene hentet fra vidt forskjellige grupper av leddyr, i stedet for å utvikle en ny som passer best for dem.

Et annet aspekt ved edderkoppfordøyelsen bør også diskuteres, nemlig kokskjertlene. De tilhører både fordøyelses- og ekskresjonssystemet, så vi snakker om dem i skjæringspunktet mellom disse to emnene.

De fleste leddyr har koksale kjertler, som er direkte homologer av mer primitive utskillelsesorganer, nefridia, som finnes hos mindre avanserte virvelløse dyr. Taranteller har dem også. Det er to par av dem, og de er plassert på baksiden av basalsegmentene (coxae) på 1. og 3. benpar, hvor navnet på disse organene kommer fra. I mange år led arachnologer og prøvde å gjette hvorfor de trengtes. Mange var tilbøyelige til å tro at coxal-kjertlene ikke utfører noen funksjon, fordi de er rudimenter av mer primitive nefridier som ikke lenger er nødvendige. De andre var ikke så sikre. (Nephridia vil bli nevnt igjen på side 46.)

Nylig fastslo Butt og Taylor (1991) at coxal-kjertlene har en funksjon. De ser ut til å skille ut en saltvannsløsning i munnen, som lekker gjennom foldene i pleuramembranene mellom coxae og brystbenet. Dette tjener to formål. For det første sikrer dette den flytende tilstanden til matvellingen som tarantellen drikker; denne funksjonen ligner på spyttet vårt. For det andre må det være slik saltbalansen til tarantellen opprettholdes, siden noe av saltene avsettes i matens tørre rester. Så paradoksalt nok spytter edderkopper i armhulene deres!

Den siste godt tyggede tørre matresten består for det meste av uspiselige deler av offerets kropp (dvs. eksoskjelettet), som edderkoppen ikke er i stand til å fordøye, samt overflødige salter. Amatører kaller noen ganger denne resten for en pellet; matbolus.
I en stor samling taranteller samlet av forfatterne for lange år(nesten tusen individer for øyeblikket), fôring er ledsaget av en karakteristisk tung søtlig lukt. Det er ikke klart om denne lukten er forårsaket av fordøyelsessaft eller overkokt mat.

Ekskresjonssystem

Et av hovedproblemene til alle dyr er rettidig fjerning av metabolske produkter før konsentrasjonen når farlige nivåer. De fordøyelige stoffene består hovedsakelig av karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen med spor av andre grunnstoffer. Metabolisme omdanner karbon til karbondioksid og skiller det ut gjennom lungene eller gjellene. Hydrogen blir til vann, som ikke er forskjellig fra vann som kommer inn i kroppen med mat eller drikke. Oksygen kan bygges inn i ulike organiske forbindelser eller frigjøres som karbondioksid.

Det vanskeligste er med nitrogen.

Sammen med hydrogen produserer den ammoniakk, en svært giftig forbindelse. Vanndyr kan kvitte seg med nitrogen i form av ammoniakk eller annet løselige stoffer, ganske enkelt lar dem løses opp i omkringliggende vann. De har vanligvis rikelig med vann og det brukes lite energi på utskillelse.

Landdyr er ikke så heldige. Hvis ingenting gjøres, øker konsentrasjonen av nitrogenforbindelser raskt til dødelige nivåer. Flere måter er oppfunnet for å unngå forgiftning. Den første er å omdanne nitrogen til en form som er mindre giftig enn ammoniakk. Hvis dette produktet er mindre løselig, kan enda mer akkumuleres hvis det konsentreres. Og hvis det fortsatt er mulig å isolere konsentratet fra det indre miljøet i kroppen, blir det betydelig tryggere. Til slutt bør det ideelle sluttproduktet være enkelt å klekke ut, med et minimum av vann-, salt- og energiforbruk.

Spindlere generelt og edderkopper spesielt har utviklet en teknologi som kombinerer alle disse tilnærmingene. Og de gjorde det på sin måte igjen.

For det første er det nødvendig å utvikle et relativt trygt stoff. Det viktigste utskilte produktet i edderkopper er guanin annet nitrogenholdig avfall (adenin, hypoxantin, urinsyre) skilles ut i; små mengder. I dette står edderkoppdyr i sterk kontrast til resten av dyreriket, som aldri skiller ut guanin som avfall (Anderson 1966; Rao og Gopalakrishnareddy 1962). Selv om de også produserer det, vær trygg. Hos katter og rådyr er for eksempel guanin hovedstoffet som gir netthinnens reflekterende egenskaper. Men i motsetning til edderkopper, skiller ikke katter og hjort det ut som avfall. Siden guanin er uløselig, er det helt ufarlig for edderkoppen.

Igjen, siden det er uløselig, kan det avsettes som et fast stoff og akkumuleres mer effektivt. Sammenlignet med urea, for eksempel, tar det mye mindre plass og må kastes sjeldnere. Siden det er et fast stoff, kan det oppbevares på trygge steder. Noen tarmceller (kalt guanocytter) er i stand til å akkumulere ganske store mengder guanin. Selv om de ikke fjerner guanin fra kroppen, nøytraliserer de det effektivt, slik at kroppen kan fungere fredelig uten å bekymre seg for energi- og materialkostnadene ved utskillelse.

Og til slutt, konsentrere avfallsprodukter til fast tilstand, kan edderkoppen bli kvitt dem med lite tap av vann, salter og energi. B O Størstedelen av guaninen som skilles ut av malpighiske kar samler seg i sterkoralposen og frigjøres derfra sammen med restene av ufordøyd mat. Dermed bruker edderkoppdyr (og edderkopper blant dem) alle 4 tilnærmingene for å unngå nitrogenforgiftning, og de gjør det ekstremt effektivt.

En interessant konsekvens av alt det ovennevnte er at edderkopper ikke har nyrer, de produserer ikke urin og er derfor ikke kjent med konseptet urinere, i hvert fall i den forstand vi vanligvis bruker det. Hva gjør de i så fall?

Reproduktive system

Sexlivet til taranteller er virkelig fantastisk, men vi vil snakke om det litt senere. Her vil vi begrense oss til en enkel beskrivelse av mekanismen.

Spider gonader: eggstokker hos kvinner og testikler hos menn, er plassert inne i opisthosoma. Den eneste kjønnsåpningen (gonoporus, gonopore) er plassert på den ventrale overflaten av opisthosoma og er plassert langs en rille kalt epigastrisk spor, som går i tverrretningen, og forbinder de øvre lungene. Dette er den bakre kanten av epigynalplaten. I tidlig litteratur kalles epigastrisk spor noen ganger den generative folden. Hos hunnen er to eggstokker koblet til en enkelt eggleder, som åpner med en gonopore. Rett inne i gonoporen er det to "lommer" kalt sædbeholdere eller spermatheca ( spermathecae, enheter spermatheca). Under paring (parring) avsetter hannen sædceller i spermathecaen, hvor sædcellene forblir i live til eggene må befruktes, uker eller måneder senere.

Hos hannen er de sammenkoblede testiklene spiralvridde rør som åpner seg i en felles kanal. Kanalen munner på sin side inn i verden igjen med gonopor. Ved siden av gonoporen ligger epiandralkjertlene; de antas å enten bidra til dannelsen av sædvæske eller å produsere en spesiell tråd for veving av sædvev (Melchers 1964).

Den mannlige edderkoppen har ikke en penis eller noe homologt organ. Dens kopulatoriske vedheng er sekundære reproduktive organer i endene av pedipalpene. Hos voksne menn blir det terminale segmentet av pedipalp (pretarsus og klo) transformert fra den enkle strukturen som sees hos umodne menn til et komplekst, høyt spesialisert organ for å introdusere sædceller i den kvinnelige kjønnskanalen. Dette segmentet ligner en eksotisk flaske, bulbous, med en forseggjort buet og vridd hals. Flaskens kropp kalles bulba ( pære) eller reservoar, og halsen er en embolus ( embolus, flertall emboli). I mellomtiden blir foten kortere og tykkere. Embolen og pæren er festet til den ved hjelp av et fleksibelt ledd som lar dem bevege seg fritt i forskjellige plan. Den modifiserte tarsus kalles ofte en cymbium ( cymbium, flertall cymbia). Cymbium er forbundet med skaftet med en annen elastisk skjøt.

Bertse har en spesiell rille (alveol, alveolus), hvis form tilsvarer formen på embolien og pæren. Takket være mobiliteten til cymbium, kan edderkoppen sette dem i dette sporet når de ikke er nødvendige. Men når embolus og pære er fylt med sæd og er klare for innføring i hunnens forplantningskanal, er de helt åpne og snudd i ønsket vinkel i forhold til pedipalpen.

Denne klassen inkluderer leddyr tilpasset til å leve på land, puste gjennom lungene og luftrøret. Klassen forener ordener av edderkopper, flått, skorpioner og slåttemaskiner.

en kort beskrivelse av

Kroppsstruktur	Kroppen består av en cephalothorax og mage
Dekker av kroppen	Kroppen er dekket med kitinisert kutikula
Lemmer	På cephalothorax er det 6 par lemmer: 2 par kjever, 4 par gående ben. Det er ingen antenner eller antenner
Kroppens hulrom	Blandet kroppshulrom der indre organer befinner seg
Fordøyelsessystemet	Forgut. Svelg. Midgut. Hindgut. Lever. Edderkopper har delvis ekstern fordøyelse
Luftveiene	Lunge eller luftrør
Sirkulasjonssystemet	Hjertet er i form av et rør med laterale spaltelignende prosesser - ostia. Sirkulasjonssystemet er ikke lukket. Hemolymfe inneholder respiratorisk pigment hemocyanin
ekskresjonsorganersystem	Malpighian fartøy
Nervesystemet	Består av hjernen - supraparyngeal node, perifaryngeal ring, ventral nervestreng
Sanseorganer	Følsomme hår, som er spesielt mange på pedipalpene. Synsorganene er representert av enkle øyne fra 2 til 12
Reproduktive system og utvikling	Spindlere er toboende. Befruktning er intern. Seksuell dimorfisme er uttalt

generelle egenskaper

Struktur og dekker. For edderkoppdyr karakteristisk trekk det er en tendens til å slå sammen kroppssegmentene som danner cephalothorax og abdomen. Skorpioner har en sammensmeltet cephalothorax og en segmentert mage. Hos edderkopper er både cephalothorax og mage solide, udelte deler av kroppen, mellom hvilke det er en kort stilk som forbinder disse to delene. Den maksimale graden av fusjon av kroppssegmenter observeres hos midd, som til og med har mistet delingen av kroppen i cephalothorax og mage. Middens kropp blir solid uten grenser mellom segmenter og uten innsnevringer.

Integumentet til edderkoppdyr består av en kutikula, hypodermis og basalmembran. Det ytre laget av neglebåndet er et lipoproteinlag. Dette laget beskytter meget godt mot fukttap på grunn av fordampning. I denne forbindelse var edderkoppdyr i stand til å bli en ekte terrestrisk gruppe og bosette seg i de tørreste områdene på jorden. Sammensetningen av neglebåndet inkluderer også proteiner herdet med fenoler og encrusting kitin, som gir cuticle styrke. Derivater av hypodermis er arachnoid og giftige kjertler.

Lemmer. Arachnids mangler hodelemmer, bortsett fra to par kjever. Kjevene er som regel klassifisert som lemmer på cephalothorax. Cephalothorax av edderkoppdyr bærer 6 par lemmer, som er særpreg av denne klassen. To frontpar er tilpasset

å fange og knuse mat - chelicerae og pedipalps (fig. 1). Chelicerae, som ser ut som korte klør, er plassert foran munnen. Hos edderkopper ender chelicerae i en klo, nær toppen av hvilken det er en åpning for giftkjertelen. Det andre paret er pedipalper på hovedsegmentet de har en tyggeutvekst, ved hjelp av hvilken mat knuses og eltes. Hos noen arter blir pedipalpene til kraftige klør (for eksempel hos skorpioner) eller ser ut som gående ben, og i noen former for edderkopper kan det være et kopulatorisk organ i enden av pedipalpene. De resterende 4 parene av lemmer av cephalothorax utfører bevegelsesfunksjonen - disse er gående ben. På magen under embryonal utvikling legges stort antall lemmer, men hos voksne chelicerater mangler buken typiske lemmer. Hvis abdominale lemmer vedvarer i voksen alder, blir de vanligvis modifisert til genital operculum, taktile vedheng (skorpioner), lungesekker eller arachnoidvorter.

Ris. 1. Munndeler av korsedderkoppen: 1 - terminal kloformet segment av chelicera; 2 - hovedsegmentet av heliceraen; 3 - pedipalp; 4 - tygge utvekst av hovedsegmentet av pedipalp; 5 - hovedsegment av gåben

Fordøyelsessystemet (fig. 2) har trekk assosiert med den særegne måten å mate edderkoppdyr på - ekstraintestinal eller ekstern fordøyelse. Spindeldyr kan ikke spise fast føde i stykker. Fordøyelsesenzymer blir introdusert i offerets kropp og gjør innholdet til en flytende masse som absorberes. I denne forbindelse har svelget sterke muskler og fungerer som en slags pumpe som trekker inn halvflytende mat. Mellomtarmen hos de fleste edderkoppdyr har laterale blindlukkede fremspring for å øke absorpsjonsoverflaten. I magen åpner kanalene i den sammenkoblede leveren seg inn i tarmen. Leveren utfører ikke bare fordøyelsesfunksjoner, skiller ut fordøyelsesenzymer, men også en absorpsjonsfunksjon. Intracellulær fordøyelse skjer i leverceller. Baktarmen ender ved anus.

Åndedrettssystemet til edderkoppdyr er representert av lungesekker og luftrør. Dessuten har noen arter bare lungesekker (skorpioner, primitive edderkopper). I andre er åndedrettsorganene kun representert av luftrøret

2. Edderkopp organisasjonsdiagram: 1 - øyne; 2 - giftig kjertel; 3 - chelicerae; 4 - hjerne; 5 - munn; 6 - subfaryngeal nerveknute; 7 - kjertelutvekst av tarmen; 8 - baser av gåben; 9 - lunge; 10 - lungeåpning - spirakel; 11 - eggleder; 12 - eggstokk; 13 - arachnoid kjertler; 14 - edderkoppvorter; 15 - anus; 16 - Malpighian fartøy; 17 - øyer; 18 - leverkanaler; 19 - hjerte; 20 - svelget, koblet til kroppsveggen av muskler

(salpuser, høstmenn, noen flått). Hos edderkopper forekommer to typer luftveisorganer samtidig. Det er firbeinte edderkopper som har 2 par lungesekker og ingen luftrør; bipulmonale edderkopper - ett par lungesekker og et par luftrørsbunter og lungeløse edderkopper - kun luftrør. Noen små edderkopper og noen flått har ikke åndedrettsorganer og puster gjennom kroppens tynne integument.

Sirkulasjonssystemet, som alle leddyr, ikke lukket. Hemolymfe inneholder respirasjonsenzymet hemocyanin.

Ris. 3. Strukturen til hjertet hos edderkoppdyr. A - Skorpionen; B - edderkopp; B - hake; G - høstemaskin: 1 - aorta (pilene viser ostia)

Hjertets struktur avhenger av graden av segmentering - jo flere segmenter, jo flere ryggrader (fig. 3). Ved flått som mangler segmentering kan hjertet forsvinne helt.

Ekskresjonssystem hos voksne edderkoppdyr er det representert av et par forgrenede malpighiske kar, som åpner seg ved grensen til mellom- og baktarmen inn i fordøyelsessystemet.

Nervesystemet edderkoppdyr, som sirkulasjonssystemet, er avhengig av kroppssegmentering. Nervekjeden hos skorpioner er minst konsentrert. Hos edderkoppdyr består hjernen, i motsetning til krepsdyr og insekter, av to seksjoner - fremre og bakre del av hjernen er fraværende, siden edderkoppdyr ikke har hodelemmer, antenner eller antenner, som denne seksjonen skal kontrollere. Det er en stor ganglionmasse i cephalothorax og ventralkjedeganglion. Når segmenteringen avtar, forsvinner den ventrale kjeden. Hos edderkopper smelter altså hele abdominalkjeden inn i cephalothoracic ganglion. Og hos høstmenn og flått danner hjernen og cephalothoracic ganglion en kontinuerlig ganglionring rundt spiserøret.

Sanseorganer er hovedsakelig representert av spesielle hår som er plassert på pedipalpene, bena og overflaten av kroppen og reagerer på luftvibrasjoner. Pedipalpene inneholder også sanseorganer som oppfatter mekaniske og taktile stimuli. Synsorganene er representert av enkle øyne. Antall øyne kan være 12, 8, 6, sjeldnere 2.

Utvikling. De fleste edderkoppdyr legger egg, men viviparitet er også observert. Utviklingen er direkte, men midd har metamorfose.

A.G. Lebedev "Forbereder seg til biologieksamenen"

Representanter for leddyr er klassen Arachnida. De mest kjente av dem er flått, skorpioner og edderkopper. I denne artikkelen vil du lære ytre struktur edderkoppdyr, bli kjent med særegenhetene til nervesystemet og sanseorganene til edderkoppdyr.

Arachnids er overalt. Det er ordener som lever i tropene og subtropene. Skorpioner finnes i den tempererte sonen, og noen arter av flått og edderkopper kan leve under polare forhold.

Ytre struktur

Dyrets kropp består av to deler:

cephalothorax;
mageregionen.

Det er to par munndeler på cephalothorax: tentaklene og chelicerae. Det første paret av lemmer er chelicerae, de har klør i endene. Det er på dem at det er kanaler av giftige kjertler, ved hjelp av hvilke dyret forsvarer seg og dreper byttedyr.

TOPP 2 artiklersom leser med dette

Det andre paret lemmer, dekket med bust, er tentaklene. De er også et lukt- og berøringsorgan.

De neste 4 parene er gåbein. De har klør i endene og er også dekket med bust. Som et resultat får vi 6 par lemmer.

Magen er dekket av en myk membran. Det er ingen lemmer på den, og hos noen edderkopper blir de modifisert til arachnoidvorter. På toppen av vortene åpner kanaler av kjertler seg og danner et nett. På magen er det utganger for åndedretts-, fordøyelses- og reproduktive organer.

Figur 1. Ekstern struktur

De fleste edderkoppdyr mangler muskler i lemmene. De beveger seg på grunn av påvirkning av hemolymfetrykk. Noen skorpionerarter har en muskel som kan bøye to ledd samtidig.

Kroppsdekselet er komplekst organisert og er dannet av et enkeltlags epitel, som danner en kitinøs membran. For å beskytte mot skade og overflødig vanntap, er kitin dekket med en vokslignende film. Mange arter har hår på overflaten av kroppen som utfører en beskyttende funksjon og er sanseorganer.

Funksjoner av nervesystemet

Nervesystemet til edderkoppdyr er også mangfoldig i sin struktur. Eksternt er det en solid abdominal kjede, men det er en rekke funksjoner:

Hjernen mangler den delen som er ansvarlig for funksjonen til antennene hos krepsdyr og insekter;
De fremre og bakre delene regulerer funksjonen til øynene til edderkoppdyr, så vel som chelicerae;
Ganglia er i de fleste tilfeller konsentrert, og danner en ganglionmasse.

Fig.2. Nervesystemet (blått)

Sanseorganer

Edderkopper har en følelse av berøring veldig viktig, tilstedeværelsen av hår på kroppen bekrefter dette. Hvert enkelt hår er festet til bunnen av et spesielt hull, som forbinder det med sensitive celler.

Følsomme hår er i stand til å oppdage de minste vibrasjoner i luften eller nettet. Avhengig av intensiteten av vibrasjonene, skiller edderkopper arten av irritasjonen.

De lyreformede organene, plassert i hele kroppen, er ansvarlige for kjemiske sanser.

Synsorganene er øynene, som har en enkel struktur. Svar på spørsmålet: "Hvor mange øyne har edderkoppdyr?" vanskelig, siden alt avhenger av arten. Generelt varierer antallet fra 2 til 12. Til tross for antall par øyne er synet til denne klassen svakt og de ser på kort avstand.

Fig.3. Diagram over øyearrangement i forskjellige arter

Hva har vi lært?

Spindlere av ytre tegn tilhører phylum leddyr. Denne klassen har tilpasset seg et terrestrisk habitat og er fordelt overalt. Dyrets kropp består av to seksjoner, hvor det er 6 par lemmer. Blant sansene spiller berøring en viktig rolle.

Test om emnet

Evaluering av rapporten

Gjennomsnittlig rangering: 3.9. Totalt mottatte vurderinger: 87.

Et trekk ved Arachnida-klassen er ekstraintestinal fordøyelse. I tillegg utvikler disse dyrene utskillelsesorganer som lar dem spare vann. Les mer om arbeidet til fordøyelses- og utskillelsessystemene til edderkoppdyr i denne artikkelen.

Fordøyelsessystemet

Organene i fordøyelsessystemet til edderkoppdyr inkluderer tarmen, som består av tre seksjoner: foran, midt og bak.

Fremre seksjon presentert i form av et svelg, som, avsmalnende, passerer inn i den sugende magen. Innsiden av hele tarmen er dekket med kutikula. Selve magen er utformet slik at det er mulig å suge ut innholdet til offeret. Ved bunnen av svelget, nær munnåpningen, er det ekskresjonskanaler, den s.k. spyttkjertler.

Midtseksjon , som ligger i cephalothorax, har 5 par kjertelblindprosesser. Deres funksjon, som spyttkjertlene, er å løse opp proteiner. Utskillelsen av disse kjertlene injiseres i offeret, hvor ekstraintestinal fordøyelse oppstår. Innvollene i byttet blir til en flytende pasta, som absorberes gjennom magen. I bukregionen er mellomtarmen buet i en bue. Her åpner forgrenende kjertelvedheng eller den såkalte leveren seg inn i den.

Hovedfunksjonen til leveren er intracellulær fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer. På dette stedet blir maten endelig fordøyd under påvirkning av spesielle enzymer.

Bakre presentert i form av en rektum. Ved grensen mellom midtre og bakre seksjoner åpner utskillelsesorganene seg - de malpighiske karene. Rester fra fordøyelsen og sekresjoner fra ekskresjonskar hoper seg opp i endetarmsblæren. Deretter skilles avfall ut gjennom endetarmen gjennom anal tuberkelen.

Figur 1. Fordøyelsessystem (grønt)

Ekskresjonssystem

Hva utskillelsessystemet til edderkoppdyr er representert av ble sagt tidligere - dette er malpighian kar. De er utskillelsesrør, med den ene blinde enden nedsenket i hemolymfen og den andre åpne enden i tarmen. Dermed kan metabolske produkter frigjøres gjennom veggene i disse karene fra hemolymfen og skilles ut gjennom tarmene.

Fig.2. Malpighian fartøy (9)

Utskillelsesproduktet er guanin. Den, som urinsyre, er lett løselig, så den fjernes i form av krystaller. Fukttapet er ubetydelig, og dette er viktig for edderkoppdyr som har tilpasset seg livet på land.

Ris. 3. Strukturen til edderkoppdyr

I tillegg til malpighiske kar, har unge individer også coxal-kjertler - sammenkoblede sekklignende formasjoner. Men hos voksne atrofierer de helt eller delvis.

Hva har vi lært?

Fordøyelsessystemet er tilpasset ekstraintestinal fordøyelse. For å gjøre dette produserer edderkoppens kropp spesielle enzymer som introduseres i offerets kropp. Fordøyelsesorganene selv er utstyrt med forbedret muskelsystemet, for å kunne ta opp det oppløste innholdet i byttet. Utskillelsesorganene er malpighiske kar, som hjelper til med å spare overflødig fuktighet, og metabolske produkter elimineres gjennom tarmene.

Evaluering av rapporten

Gjennomsnittlig rangering: 4.8. Totalt mottatte vurderinger: 11.

Luftveiene til edderkopper

Robert Gale Breen III

Southwestern College, Carlsbad, New Mexico, USA

Insekt puster

Utvekslingen av oksygen og karbondioksid i insekter når perfeksjon, hovedsakelig på grunn av det komplekse systemet av luftrør som utgjør luftrøret og mindre luftrør. Luftrør penetrerer hele kroppen i nær kontakt med insektets indre vev. Hemolymfe er ikke nødvendig for gassutveksling mellom vevet og luftrørene til insektet. Dette blir tydelig fra oppførselen til visse insekter, for eksempel noen arter av gresshopper. Når gresshoppen beveger seg, sirkulerer blodet antagelig gjennom hele kroppen når hjertet stopper. Blodtrykket forårsaket av bevegelsen er tilstrekkelig til at hemolymfen kan utføre sine funksjoner, som i stor grad består i å distribuere næringsstoffer, vann og skille ut avfallsstoffer (en slags ekvivalent til pattedyrenyrene). Hjertet begynner å slå igjen når insektet slutter å bevege seg.

Med edderkopper er situasjonen annerledes, selv om det virker logisk at ting skal skje på en lignende måte for edderkopper, i hvert fall for de med luftrør.

Luftveiene til edderkopper

Edderkopper har minst fem forskjellige typer luftveissystemer, avhengig av den taksonomiske gruppen og hvem du snakker med:

1) Det eneste paret boklunger, som de til slåttemakere Pholcidae;

2) To par boklunger - i underorden Mesothelae og de aller fleste mygalomorfe edderkopper (inkludert taranteller);

3) Et par boklunger og et par rørrør, slik som hos veveredderkopper, ulver og de fleste edderkopparter.

5) Et enkelt par sil-luftrør (eller for noen rørformede luftrør), som i en liten familie Symphytognathidae.

Blod av edderkopper

Oksygen og karbondioksid transporteres gjennom hemolymfen av respiratorisk pigmentprotein hemocyanin. Selv om hemocyanin har kjemiske egenskaper som ligner på virveldyrs hemoglobin, inneholder det i motsetning til sistnevnte to kobberatomer, som gir edderkoppens blod en blåaktig fargetone. Hemocyanin er ikke like effektivt til å binde gasser som hemoglobin, men edderkopper er ganske i stand til det.

Spider trachea

Trakealrør penetrerer kroppen (eller deler av den, avhengig av arten) og ender nær vevene. Denne kontakten er imidlertid ikke nær nok til at de kan tilføre oksygen og fjerne karbondioksid fra kroppen på egen hånd, slik det skjer hos insekter. I stedet må hemocyaninpigmenter plukke opp oksygen fra endene av pusterørene og føre det videre, og føre karbondioksid tilbake til pusterørene. Rørformede luftrør har vanligvis en (sjelden to) åpning (kalt spirakel eller stigma), hvorav de fleste kommer ut på undersiden av magen, ved siden av spinnervedhengene.

Bok lunger

Lungespaltene eller boklungespaltene (hos noen arter er lungespaltene utstyrt med ulike åpninger som kan utvides eller trekke seg sammen avhengig av oksygenbehov) er plassert foran på nedre del av magen Hulrommet bak åpningen er strukket innvendig og rommer mange av booklungens bladlignende luftlommer. Boklungen er bokstavelig talt fylt med luftlommer dekket av en ekstremt tynn neglebånd som tillater gassutveksling ved enkel diffusjon mens blod strømmer gjennom den. Tannlignende formasjoner dekker det meste av overflaten av boklungene på siden av hemolymfestrømmen for å forhindre kollaps.

Pust av taranteller

Siden taranteller er store i størrelse og lettere å studere, fokuserer mange fysiologer på dem når de vurderer mekanismen for edderkopprespirasjon. Geografisk plassering Leveområdet til de studerte artene er sjelden spesifisert, det kan antas at de fleste av dem kommer fra USA. Taksonomien til taranteller blir nesten universelt ignorert. Bare sjelden engasjerer fysiologer en kompetent edderkopptaksonom. Oftere enn ikke tror de alle som sier de kan identifisere testarten. Slik ignorering av systematikk manifesteres selv blant de mest kjente fysiologene, inkludert R.F. Felix, forfatter av den eneste vidt sirkulerte, men dessverre ikke den mest nøyaktige boken om edderkoppbiologi.

En boklunge bestående av arklignende luftlommer med venøs hemolymfe som strømmer i én retning mellom lommene. Laget av celler som isolerer luftlommene fra hemolymfen er så tynt at gassutveksling ved diffusjon blir mulig (etter Felix, 1996).

Flere populærvitenskapelige navn, både komiske og triste for de som i det minste har en viss ide om taksonomi, finnes oftest i denne typen artikler. Fornavnet er Dugesiella, oftest referert til som Dugesiella hentzi. Slekten Dugesiella forsvant fra familien Aphonopelma for lenge siden, og selv om den en gang ble tildelt Aphonopelma hentzi (Girard), kan ikke dette aksepteres som en troverdig identifikasjon. Hvis en fysiolog refererer til D. hentzi eller A. hentzi, betyr det bare at noen studerte en art av Aphonopelma som noen andre bestemte var en innfødt i Texas.

Det er trist, men navnet sirkulerer fortsatt blant fysiologer Eurypelmacalifornicum. Slekt Eurypelmable oppløst i en annen slekt for en tid siden, og artenAphonopelmacalifornicumble erklært ugyldig. Disse edderkoppene bør nok klassifiseres somAphonopelmaeutylenum. Når du hører angitte navn, det betyr bare at noen tror disse artene er hjemmehørende i California.

Noen "vitenskapelige" navn får deg virkelig til å rødme. På 1970-tallet forsket noen på en art kaltEurypelmahei. Tilsynelatende tok de feil når de klassifiserte arten som en ulveedderkopp.Lycosahei(Nå Hognahei(Valkenaer)) og endret slektsnavnet for å gjøre det mer likt navnet på tarantella-edderkoppen. Gud vet hvem disse menneskene undersøkte.

Med varierende grad av suksess har fysiologer studert edderkopper, noen ganger til og med taranteller, og de har oppnådd noen bemerkelsesverdige resultater.

I testede taranteller ble det funnet at det første (fremre) paret med boklunger kontrollerer blodstrømmen fra prosoma (cephalothorax), mens det andre lungeparet kontrollerer blodstrømmen fra magen, før den returnerer til hjertet.

Hos insekter er hjertet hovedsakelig et enkelt rør som suger blod fra magen, skyver det gjennom aorta og tømmer det i området av hoderommet til insektets kropp. Med edderkopper er situasjonen annerledes Etter at blodet har passert gjennom aorta, deretter gjennom isthmus mellom cephalothorax og abdomen og inn i cephalothorax-området, er dets strømning delt inn i det som kan defineres som et lukket system av arterier. Den forgrener seg og går til separate områder av hodet og bena. Andre arterier, kalt laterale abdominale arterier, kommer fra hjertet på begge sider og forgrener seg inne i magen. Fra baksiden av hjertet til arachnoid vedheng strekker den såkalte. abdominal arterie.

Når tarantellens hjerte trekker seg sammen (systole), presses blodet ikke bare fremover gjennom aorta inn i cephalothorax, men også fra sidene gjennom laterale arterier og bakfra, ned gjennom abdominalarterien. Et lignende system fungerer ved forskjellige blodtrykksnivåer for cephalothorax og abdomen. Under forhold med økt aktivitet overstiger blodtrykket i cephalothorax betydelig blodtrykket i magen. I dette tilfellet nås raskt et punkt når trykket fra hemolymfen i cephalothorax blir så stort at blod ikke kan skyves fra buken inn i cephalothorax gjennom aorta. Når dette skjer, etter en viss tid stopper edderkoppen plutselig.

Mange av oss har observert denne oppførselen hos kjæledyrene våre. Når en tarantel har mulighet til å rømme, flyr noen av dem umiddelbart ut av fangenskapet som en kule. Hvis tarantellen ikke når et sted der den føles trygg raskt nok, kan den løpe en stund og plutselig fryse, slik at keeperen kan fange flyktningen. Mest sannsynlig stopper det som følge av at blodet slutter å strømme til cephalothorax.

Fra et fysiologisk synspunkt er det to hovedårsaker til at edderkopper fryser. Musklene som er så aktivt involvert i et rømningsforsøk er festet til cephalothorax. Dette gir mange grunn til å tro at musklene rett og slett går tom for oksygen og at de slutter å virke. Kanskje dette er sant. Og likevel: hvorfor fører ikke dette til stamming, rykninger eller andre manifestasjoner av muskelsvakhet? Dette er imidlertid ikke observert. Hovedforbrukeren av oksygen i cephalothorax av taranteller er hjernen. Kan det være at musklene kan jobbe litt lenger, men edderkoppens hjerne tar oksygen litt tidligere? En enkel forklaring kan være at disse manisk ivrige rømlingene rett og slett mister bevisstheten.

Generelt sirkulasjonssystem til en edderkopp. Når hjertet trekker seg sammen, beveger blodet seg ikke bare fremover gjennom aorta og gjennom pedicel inn i cephalothorax, men også lateralt gjennom abdominale arteriene nedover, og gjennom den bakre arterien bak hjertet mot arachnoidappendene (Ifølge Felix, 1996)

Som alle andre levende vesener, kjennetegnes edderkopper av forskjellige evner, blant annet evnen til å puste skiller seg ut. Naturligvis er luftveiene til edderkoppdyr betydelig forskjellig fra pusten til andre pattedyr, for ikke å nevne mennesker.

Luftveiene til edderkopper

Det er verdt å merke seg at pustekarakteristikken til edderkopper ikke er helt klar selv for spesialister, siden prosessen med utveksling av oksygen og karbondioksid i disse representantene for edderkopper er ganske interessant og vanskelig.

Hovedforskjellen mellom luftveiene til edderkopper og insekter er at edderkoppers respirasjon er direkte relatert til blodets deltakelse i denne prosessen. Luftveiene til ethvert insekt er et ganske komplekst system av et kompleks av rør som trenger inn i kroppen fra alle sider. I dette tilfellet danner rørene luftrøret og er i nær kontakt med vevet.

Åndedrettssystemet til edderkoppdyr er et kompleks av fem ulike systemer, og antallet avhenger av den taksometriske gruppen. Mye her avhenger selvfølgelig også av typen edderkopp, siden store arter har det mest avanserte luftveiene.

Luftrør av edderkoppdyr

Luftrørene til edderkopper trenger inn i kroppen til representanter for klassen langs hele omkretsen, og utgjør dermed grunnlaget for edderkoppers pust. Trakealrørene slutter nær vevene, noe som sikrer kontakt med hverandre. Imidlertid er denne kontakten ikke nær nok til å tilføre oksygen til edderkoppenes luftveier og fjerne karbondioksid fra det, slik som skjer i kroppen til vanlige insekter.

Følgelig skjer pusten av edderkopper ved hjelp av en rørformet luftrør på en litt annen måte. Typisk har den rørformede luftrøret ikke mer enn én eller færre enn to åpninger, og de kommer ut på undersiden av magen ved siden av vedhengene.

Dermed oppstår pust, som er karakteristisk for edderkoppdyr.