§ 25. Паукообразные

Класс преимущественно наземных членистоногих животных (свыше 60 тысяч видов), характеризующихся отсутствием усиков, наличием простых глазков, четырёх пар ходильных ног и внекишечным типом пищеварения.

• 1. Расчленение тела — тело большинства представителей подразделяется на слитную головогрудь и нечленистое брюшко, соединенные тонким стебельком (у скорпионов брюшко расчленено, у клещей все отделы слиты).
• 2. Конечности головогруди — несут 6 пар придатков: первую пару — хелицеры (для прокола и введения яда), вторую пару — ногощупальца / педипальпы (для осязания и удержания добычи) и 4 пары ходильных ног, оканчивающихся коготками.
• 3. Органы дыхания — представлены легочными мешками и пучками тонких трахейных трубочек, открывающихся наружу дыхальцами на брюшке.
• 4. Выделительная система — пара мальпигиевых сосудов, впадающих в кишечник, выводящих практически сухие кристаллы гуанина и мочевой кислоты для экономии влаги в организме.

Отряд паукообразных животных, характеризующихся компактным слитным телом без выраженной перетяжки и чрезвычайно длинными ломкими ходильными ногами.

• 1. Морфология — головогрудь широко слита с сегментированным брюшком; длина тела составляет всего до 9 мм, тогда как длина ног может достигать 54 мм и более.
• 2. Автотомия — при нападении хищника легко отбрасывают схваченную ногу, которая продолжает рефлекторно сокращаться и подергиваться («косить»), отвлекая врага и спасая жизнь сенокосцу (утраченные ноги не восстанавливаются).
• 3. Экология и питание — не строят ловчих сетей и не имеют паутинных желез; ведут ночной образ жизни, охотясь на мелких насекомых, моллюсков или питаясь гниющими растительными остатками.

Специализированный орган паукообразных (пауков, скорпионов), вырабатывающий токсичный секрет для обездвиживания добычи, защиты от врагов и первичного химического расщепления тканей жертвы.

• 1. Локализация у пауков — парные железы расположены в передней части головогруди, а их протоки открываются на острых серповидных когтях хелицер.
• 2. Локализация у скорпионов — пара ядовитых желез помещается во вздутом хвостовом членике (тельсоне), оканчивающемся острым загнутым жалом.
• 3. Внекишечное пищеварение — у пауков яд содержит мощные гидролитические ферменты, которые парализуют жертву и превращают её внутренние органы в жидкую питательную эмульсию, которую паук затем всасывает мускулистым желудком.

Белковый секрет, выделяемый паутинными железами пауков, застывающий на воздухе в виде тончайших прочных и эластичных шелковых нитей.

• 1. Паутинные бородавки — видоизмененные брюшные конечности (обычно 3 пары) на заднем конце брюшка, усеянные сотнями микроскопических паутинных трубочек.
• 2. Физические свойства — паутинная нить состоит из фиброина, превосходит по удельной прочности сталь аналогичной толщины и способна растягиваться почти на треть без разрыва.
• 3. Многообразие применения — используется для плетения спиральных колесовидных ловчих сетей, сооружения жилых трубок и убежищ, выстилки логовищ, формирования яйцевого кокона для защиты потомства, а также для расселения молоди на паутинках потоками восходящего теплого воздуха (бабье лето).

Древнейший отряд крупных хищных паукообразных (длиной от 1 до 20 см), приспособленных к обитанию в жарких странах, пустынях и горных районах.

• 1. Строение тела — нерасчлененная головогрудь плотно прилегает к длинному сегментированному брюшку, разделенному на широкое переднебрюшье и узкое подвижное гибкое постбрюшье («хвост»).
• 2. Органы захвата и нападения — педипальпы преобразованы в массивные клешни для схватывания добычи, а последний членик брюшка несет ядовитую иглу.
• 3. Размножение — большинство видов скорпионов живородящие; самка вынашивает эмбрионы в теле и первое время носит родившихся детенышей на своей спине.

Самый крупный и процветающий отряд паукообразных, насчитывающий десятки тысяч видов, ведущих хищный образ жизни и повсеместно заселивших сушу.

• 1. Строение — головогрудь отделена от вздутого нечленистого брюшка тонким стебельком; на голове расположены 8 простых глазков и хелицеры с ядовитыми железами.
• 2. Хищничество — питаются исключительно живой добычей (преимущественно насекомыми), подстерегая её в засаде или улавливая сложными сетями из паутины.
• 3. Опасные виды — укусы каракурта («черной вдовы») и тарантула опасны для человека и домашних животных, вызывая тяжелые поражения нервной системы.

Специализированный отряд мелких паукообразных (большинство размером до 1 мм), характеризующихся полным слиянием всех отделов тела в единое неделимое образование.

• 1. Строение — внешние границы между головогрудью и брюшком полностью утрачены; ротовые органы обособлены в подвижную ложную головку (гнатосому).
• 2. Типы питания и ротовые аппараты — растительноядные и хищные виды имеют грызущий аппарат для перетирания твердой пищи; паразитические кровососущие виды оснащены колюще-сосущим хоботком с зазубренным гипостомом.
• 3. Эпидемиологическая опасность — иксодовые (таёжный и собачий) клещи переносят смертельно опасные вирусы весенне-летнего энцефалита, бактерии боррелиоза (болезни Лайма) и туляремии; чесоточный клещ-зудень прогрызает ходы в коже человека, вызывая чесотку.

Для представителей класса Паукообразные характерны следующие фундаментальные особенности строения:

• Отделы тела: расчленение на головогрудь и брюшко (слитное у клещей), соединенные узким подвижным стебельком (у пауков).
• Конечности: полное отсутствие усиков на голове; наличие 6 пар конечностей головогруди: хелицеры (для схватывания и умерщвления жертвы), педипальпы (ногощупальца для осязания) и 4 пары ходильных ног.
• Органы зрения: простые глазки (обычно от 2 до 8 штук), сложные фасеточные глаза отсутствуют.
• Органы дыхания: легочные мешки (видоизмененные брюшные жаберные ножки) и трахеи, обеспечивающие усвоение атмосферного кислорода.
• Пищеварение: внекишечное пищеварение — впрыскивание пищеварительных соков в тело обездвиженной жертвы с последующим высасыванием полупереваренной жидкой суспензии мускулистой глоткой и желудком.
• Выделительный аппарат: мальпигиевы сосуды, открывающиеся в заднюю кишку, что обеспечивает минимальные потери воды с экскретами в виде кристаллов гуанина.

Клещи освоили колоссальный спектр сред обитания и демонстрируют разнообразные пищевые специализации:

• Места обитания:
• Верхние слои почвы, лесная подстилка и скопления растительного опада (панцирные и почвенные клещи).
• Листья, почки, побеги и корни культурных и дикорастущих растений (паутинные и галловые клещи).
• Гнезда птиц, норы грызунов, логова диких зверей и скотоводческие постройки.
• Жилые помещения человека (в домашней пыли матрасов, ковров и мягкой мебели живут пылевые клещи; в крупах и муке — амбарные клещи).
• Кожные покровы и волосяные фолликулы человека и млекопитающих (чесоточный зудень, железница угревая).
• Характер питания:
• Сапротрофы и редуценты: питаются гниющей древесиной, мертвыми растительными остатками, почвенными грибами, дрожжами и частичками эпидермиса (пылевые клещи).
• Фитофаги: прокалывают оболочки растительных клеток и высасывают соки растений, вызывая отмирание листьев.
• Хищники: охотятся на микроскопических круглых червей, личинок насекомых и других клещей.
• Эктопаразиты-кровососы: питаются кровью и лимфой птиц, млекопитающих и человека (иксодовые и аргасовые клещи).

Успешный выход паукообразных на сушу был обеспечен комплексом важнейших адаптаций к сухопутному образу жизни:

• Защита от испарения воды: прочная хитиновая кутикула, покрытая наружным воскоподобным липофильным слоем (эпикутикулой), препятствующим транспирации влаги через покровы.
• Воздушные органы дыхания: формирование внутренних легочных мешков со складчатыми карманами и тончайших трахейных каналов, спрятанных в глубине брюшка и сообщающихся со средой через узкие дыхальца, что минимизирует высыхание дыхательных поверхностей.
• Водосберегающая выделительная система: мальпигиевы сосуды выделяют малорастворимые кристаллы гуанина и солей мочевой кислоты, при этом в задней кишке происходит интенсивное обратное всасывание воды в гемолимфу.
• Рычажные ходильные конечности: развитие 4 пар длинных членистых ног с подвижными коготками позволяет быстро перемещаться по неровному твердому субстрату, траве и камням.
• Внутреннее оплодотворение: передача сперматофоров защищает половые клетки от высыхания на открытом воздухе.
• Защита эмбрионов: плетение водонепроницаемых плотных шелковых паутинных коконов, надежно предохраняющих развивающиеся яйца от высыхания и резких колебаний температуры.

Развернутый тезисный план и материалы для мультимедийной презентации «Роль паукообразных в биосфере и жизни человека»:

• Слайд 1: Введение и общая характеристика класса (разнообразие отрядов: пауки, скорпионы, сенокосцы, клещи; свыше 60 тыс. видов).
• Слайд 2: Экологическая роль пауков как природных регуляторов (пауки являются облигатными энтомофагами; за один сезон популяции пауков на лугах и полях уничтожают миллиарды вредных насекомых — мух, комаров, тлей, клопов, сдерживая вспышки их массового размножения).
• Слайд 3: Значение почвенных клещей в почвообразовании (миллиарды панцирных орибатидных клещей перерабатывают растительный детрит и гифы грибов, формируя плодородный гумус).
• Слайд 4: Вредители сельского хозяйства и запасов (паутинный клещ губит тепличные посадки томатов и огурцов; мучной и удлиненный клещи уничтожают запасы зерна и муки на элеваторах).
• Слайд 5: Медицинское и ветеринарное значение клещей (иксодовые клещи как переносчики энцефалита, боррелиоза, туляремии и пироплазмоза скота; чесоточный клещ; аллергенная опасность клещей домашней пыли).
• Слайд 6: Ядовитые паукообразные (укусы каракурта, скорпионов; использование ядов в фармакологии для синтеза спазмолитиков, анальгетиков и кардиопрепаратов).
• Слайд 7: Биомиметика и перспективы (изучение молекулярного строения паутинного шелка для создания сверхпрочных биосовместимых хирургических нитей и бронежилетов будущего).
• Слайд 8: Выводы и меры профилактики при контакте с клещами и ядовитыми пауками (правила экипировки в лесу, вакцинация, применение акарицидных репеллентов).