19. Особенности строения и жизнедеятельности паукообразных

Определения и обозначения

Паукообразные — класс членистоногих, для представителей которого характерны четыре пары ходильных ног и отсутствие усиков. К нему относятся пауки, скорпионы, клещи и сенокосцы. Эти признаки помогают отличить их от насекомых, у которых обычно три пары ног и есть усики.

Хелицеры — первая пара конечностей паукообразных, служащая для захватывания и измельчения пищи, а у некоторых видов также связанная с введением яда. У пауков хелицеры находятся возле ротового отверстия и помогают удерживать добычу. Их устройство связано с тем, чем питается животное и как оно добывает пищу.

Педипальпы — вторая пара конечностей паукообразных, выполняющая осязательную, захватывающую и у самцов половую функции. Они расположены рядом с хелицерами и помогают исследовать предметы, а также удерживать добычу. У разных групп педипальпы могут выглядеть и работать неодинаково.

Книжные лёгкие — органы дыхания в виде полостей с многочисленными листовидными складками, через которые происходит газообмен. Воздух поступает к тонким складкам, а кислород переходит в жидкости тела. Такое устройство позволяет получать кислород из воздуха без жабр.

Как это устроено

Тело большинства паукообразных разделено на головогрудь и брюшко. На головогруди расположены ноги, ротовые конечности и органы чувств, поэтому животное может одновременно передвигаться и захватывать пищу. В брюшке находятся многие внутренние органы, связанные с пищеварением, размножением и выделением. Такое распределение объединяет органы, нужные для движения и питания, в передней части тела, а другие системы размещает в брюшке.

У паукообразных четыре пары ходильных ног, потому что к этому классу относятся животные с характерным для них планом строения конечностей. Усиков у них нет: осязание и исследование среды обеспечивают другие органы, в том числе педипальпы и чувствительные волоски. Передние пары конечностей не просто поддерживают тело, а специализируются на работе с пищей. Такое разделение функций позволяет ногам участвовать в передвижении, а хелицерам и педипальпам — в захвате и обработке добычи.

Хелицеры находятся у ротового отверстия и первыми соприкасаются с добычей. У пауков ими можно прокалывать покровы жертвы, а у некоторых паукообразных хелицеры помогают измельчать пищу; у ряда видов через них вводится яд. Педипальпы расположены за хелицерами и часто служат органами осязания и удерживания. У самцов пауков их концевые части участвуют в передаче половых клеток, поэтому одна пара конечностей может иметь разные функции.

Пауки не откусывают и не пережёвывают твёрдую пищу челюстями. Они выделяют на добычу пищеварительные ферменты — вещества, которые расщепляют сложные компоненты пищи. Ткани жертвы постепенно разжижаются вне тела паука, после чего он всасывает получившееся содержимое. Такой способ питания позволяет использовать добычу, которую паук не мог бы проглотить целиком в твёрдом виде.

На суше паукообразным нужно получать кислород из воздуха и ограничивать потерю воды. Для дыхания служат книжные лёгкие, трахеи или оба типа органов; кровь, точнее гемолимфа, переносит вещества между органами в незамкнутой кровеносной системе. Выделительные органы удаляют продукты обмена, при этом помогают экономить воду. Паукообразные раздельнополы, а оплодотворение у многих происходит внутри тела самки; развитие и размножение на суше не требуют постоянного пребывания в воде.

Сравнительные признаки паукообразных, насекомых и ракообразных

Сравнивайте животных по нескольким признакам сразу: число ног, наличие усиков и строение тела особенно полезны для определения класса. Органы дыхания и среда обитания дополняют картину, но могут иметь исключения. Поэтому вывод лучше делать по совокупности признаков, а не только по одному.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какому классу относится животное с головогрудью, брюшком, четырьмя парами ходильных ног и без усиков. Важно проверить не один признак, а всё описание: форма тела сама по себе встречается у разных членистоногих. Число ног и отсутствие усиков помогут уточнить ответ.

1. Разделение тела на головогрудь и брюшко совместимо со строением паукообразных.
2. Четыре пары ходильных ног — характерный признак этого класса; у насекомых их три пары.
3. Указание на отсутствие усиков тоже соответствует паукообразным и отличает их от насекомых и ракообразных.
4. Совпали сразу несколько диагностических признаков, значит, животное относится к паукообразным.

Ответ: это паукообразное. Сочетание головогруди и брюшка, четырёх пар ног и отсутствия усиков позволяет определить класс без сведений о размере или окраске животного.

Задача 2. Установите соответствие между органом паука и его функцией: хелицеры, педипальпы, ходильные ноги, книжные лёгкие. Чтобы не перепутать органы, сначала определите, какие из них являются конечностями, а какие участвуют в дыхании. Затем соотнесите строение каждого органа с выполняемой работой.

1. Хелицеры — первая пара конечностей у ротового отверстия; они захватывают и обрабатывают пищу, у некоторых пауков связаны с введением яда.
2. Педипальпы — вторая пара конечностей; они помогают осязать и удерживать добычу, а у самцов участвуют в размножении.
3. Ходильные ноги обеспечивают передвижение и опору тела. Их четыре пары — один из главных признаков паукообразных.
4. Книжные лёгкие — не конечности, а органы дыхания с листовидными складками, через которые происходит газообмен.

Ответ: хелицеры — захват и обработка пищи; педипальпы — осязание, удерживание добычи и у самцов половая функция; ходильные ноги — передвижение; книжные лёгкие — газообмен. Такое распределение показывает, что передние конечности специализировались, а ноги и органы дыхания выполняют другие задачи.

Задача 3. Объясните, почему паук может питаться добычей, значительно превышающей его возможности для пережёвывания. В условии важно слово «пережёвывание»: паук не измельчает пищу зубами и не заглатывает крупные куски. Вместо этого он изменяет пищу до того, как она попадёт внутрь его тела.

1. Паук удерживает добычу хелицерами и прокалывает или повреждает её покровы.
2. На добычу выделяются пищеварительные ферменты, которые расщепляют ткани и разжижают их.
3. Получившееся жидкое содержимое паук всасывает через рот; твёрдые непереваренные остатки не становятся пищей.
4. Значит, размер добычи не обязан соответствовать размеру куска, который можно пережевать: пища сначала переваривается вне тела.

Ответ: паук способен питаться крупной добычей благодаря внекишечному пищеварению. Ферменты разрушают её ткани снаружи, а паук всасывает уже жидкое содержимое.

Типичные ошибки

Паукообразных иногда считают насекомыми с похожим телом и приписывают им три пары ног. Путаница возникает потому, что обе группы относятся к членистоногим и имеют наружный скелет. Проверьте число именно ходильных ног: у паукообразных их четыре пары, у насекомых — три.

Брюшко паука могут называть третьей частью тела, принимая его за отдельный отдел наряду с головогрудью. Это ошибка: у большинства паукообразных выделяют две части, а не три. Чтобы проверить себя, назовите отделы тела целиком: головогрудь и брюшко.

Хелицеры и педипальпы порой принимают за обычные ноги, потому что они тоже являются конечностями и расположены спереди. Но их главные задачи — захват пищи, осязание и другие специальные функции, а не ходьба. Уточните, какая пара конечностей выполняет какую работу: для передвижения служат четыре пары ходильных ног.

Ещё одна ошибка — утверждать, что паук пережёвывает добычу челюстями. Так думают, перенося на паука способ питания некоторых других животных. Проверьте последовательность: ферменты действуют на добычу снаружи, ткани разжижаются, и паук всасывает пищу; пережёвывания твёрдых кусков не происходит.

Связь с другими темами

Для понимания паукообразных пригодятся знания об общих признаках членистоногих: сегментированном теле, наружном скелете и конечностях. Сравнение с насекомыми и ракообразными помогает увидеть, как число ног, усики и органы дыхания связаны со строением и образом жизни. Эта тема подготавливает к изучению приспособлений животных к суше, паразитических клещей и роли паукообразных в природе и жизни человека.

Что запомнить

• Паукообразные — членистоногие с четырьмя парами ходильных ног.
• Тело большинства паукообразных состоит из головогруди и брюшка.
• У паукообразных нет усиков.
• Хелицеры и педипальпы — специализированные передние конечности.
• Пищеварение у пауков начинается вне тела добычи.
• Для дыхания используются книжные лёгкие и трахеи.
• К паукообразным относятся пауки, скорпионы, клещи и сенокосцы.