ЗООЛОГІЯ НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК - Є. О. Неведомська - 2013
ЛЕКЦІЯ 12. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГІ (Arthropoda)
3. Клас Павукоподібні (Arachnida)
Павукоподібних описано близько 63 тис видів, які є переважно наземними тваринами (дихають атмосферним повітрям). Лише деякі (близько 5%) живуть у воді. Вони поширені на всіх материках, крім Антарктиди. Типовими представниками є павуки, кліщі, скорпіони.
Арахнологія (від грецьк. арахна — павук, логос — слово, вчення) — розділ зоології, який вивчає павукоподібних.
Тіло павукоподібних поділене на два відділи (тагми): невеликі голо- вогруди і велике яйцеподібне черевце (крім більшості кліщів, у яких тіло суцільне). На голові вусиків немає. Павукоподібні мають від 1 до 6 пар простих очей. Відсутність вусиків і слабкий зір компенсуються численними чутливими волосками різного призначення, які розташовані по всьому тілу.
Волоски виконують роль дотику, нюху, смаку, сприймають незначні коливання повітря й грунту. У деяких груп є гігрорецептори — органи, що реагують на вологість.
На головогрудях є 6 пар кінцівок, перша пара з яких перетворилася на хеліцери (від грец. chele — клешня, кіготь і ceras — ріг) — органи для захоплення, розривання здобичі та захисту. Хеліцери складаються з 2-3 члеників і закінчуються короткою клешнею (сольпуги, несправжні скорпіони, косарики, деякі кліщі), а в павуків мають вигляд рухомих загострених кігтиків, на кінці яких відкриваються протоки отруйних залоз, розташованих у передній частині головогрудей. У паразитичних кліщів хеліцери перетворені на колючі утвори, за допомогою яких вони прикріплюються до тіла хазяїна. Друга пара головогрудей перетворилися на педипальпи (від лат. pes (pedus) — нога та palpus — щупальце), або ногощупальця, які також складаються з декількох члеників. Основний членик педипальпи має жувальний виріст, який подрібнює їжу, тоді як інші членики утворюють масивні клешні (скорпіони, несправжні скорпіони), рухливий кіготь (фріни), подібні до ходильних ніг, але виконують дотикову функцію (сольпуги), щупальцеподібні або з кігтиком на кінці і шипами на члениках (косарики, деякі кліщі). У самиць павуків педипальпи схожі на ходильні ноги, але коротші від них, а в самців павуків вони розширені на верхівці й здатні переносити статеві клітини під час запліднення.
Решта 4 пари — ходильні ноги, які складаються з 6-7 члеників, останні з яких закінчуються кігтиками. На черевці кінцівок немає.
Покриви павукоподібних складаються з міцної кутикули, епітелію (гіподерми) і базальної мембрани. Кутикула вкрита ліпопротеїновим шаром, який надійно захищає організм від втрати вологи під час випаровування. Саме це дозволило павукоподібним заселити суходіл і стати справжньою суходільною групою тварин. Похідними шкірного епітелію є залозисті утвори — отруйні та павутинні залози. Отруйні залози характерні для павуків, скорпіонів, а павутинні залози для павуків і деяких кліщів.
Павукоподібні не здатні їсти тверду їжу, тому їхня травна система пристосована лише для вживання рідкої (кров, соки рослин) і напіврідкої (перетравлений внутрішній вміст комах) їжі.
Травна система павукоподібних складається з трьох відділів:
1) передньої кишки (рот, мускулиста глотка, яка слугує насосом для втягування рідкої чи напіврідкої їжі, стравохід, сисний шлунок), у початковий відділ якої відкривається пара невеличких слинних залоз; секрет цих залоз здатний енергійно розщеплювати білки;
2) середньої кишки, у черевний відділ якої відкриваються протоки печінки, що виділяє травні соки і слугує для всмоктування поживних речовин; у клітинах печінки відбувається внутрішньоклітинне травлення;
3) задньої кишки, що закінчується анальним отвором.
Травлення починається поза організмом, оскільки отрута (з отруйних залоз, розміщених на головогрудях) не тільки паралізує жертву, але і є травним соком: перетравлення вбитої жертви відбувається поза організмом. Тварина всмоктує рідку (напіврідку) їжу й засвоює її. Таким чином, є травлення всіх трьох форм: поза організмом, позаклітинне й внутрішньоклітинне.
Органи виділення двох типів: мальпігієві судини та видозмінені метанефридії (коксальні залози), що відкриваються біля основи ніг. Кок- сальні залози добре розвинені у зародків і в молодому віці, проте в дорослих тварин вони майже атрофувалися і не виконують функцію виділення.
Органи дихання з’єднані з навколишнім середовищем отворами — дихальцями і представлені легеневими мішками, або легенями (скорпіони, деякі павуки), або трахеями (сольпуги, косарики, несправжні скорпіони, деякі кліщі, деякі павуки), або тими й іншими (більшість павуків). У деяких дрібних кліщів органи дихання відсутні, і дихання здійснюється крізь тонкі покриви тіла.
Незамкнена кровоносна система складається з пульсуючого мускулистого серця, що розміщене на спинному боці черевця, та судин, що від нього відходять. В одних павукоподібних серце має вигляд трубки з 3-4 парами отворами — остіями (павуки), у других воно мішкоподібне з 1-2 парами остій (косарики). У деяких кліщів серце у вигляді короткого мішечка з однією парою остій, проте у більшості кліщів у зв’язку з їхніми малими розмірами серця взагалі немає.
Від переднього і заднього кінців серця (скорпіони) або тільки від переднього (павуки) відходить по судині — передня і задня аорта. Крім того, від серця відходять бічні артерії. Кінцеві гілочки артерій виливають безбарвну гемолімфу в систему лакун, тобто проміжки між внутрішніми органами. Гемолімфа через остії повертається в серце.
Нервова система вузлового типу. Представлена парним надглотковим ганглієм (складається з п'яти пар нервових вузлів, утворюючи «головний мозок»), навкологлотковим нервовим кільцем і черевним нервовим ланцюжком, що відходить від парного надглоткового ганглія.
Павукоподібні — роздільностатеві тварини. Статеві залози (чоловічі — сім'яники, жіночі — яєчники) лежать в черевці. Від статевих залоз відходять парні статеві протоки (чоловічі — сім'япроводи, жіночі — яйцепроводи), які на передньому кінці черевця зливаються разом і відкриваються назовні статевим отвором. У самців можуть бути різноманітні додаткові залози, а у самиць інколи розвиваються сім’яприймачі. Запліднення внутрішнє або сперматофорне: самці відкладають спермії у мішечок — сперматофор (від грец. sperma (spermatos) — насіння та phoros — носій). Самець у несправжніх скорпіонів і в багатьох кліщів
залишає сперматофор на Грунті, а самиця захоплює його зовнішніми статевими органами. Самці багатьох павуків переносять сперматофор у статевий отвір самиці за допомогою хеліцер. У деяких павуків є копу- лятивні органи, а сперматофори відсутні. Для копуляції слугують частини тіла павука — видозмінені кінцеві членики педипальп. У більшості павукоподібних розвиток — прямий, а в кліщів — з перетворенням (метаморфозом).
Розглянемо основні три ряди павукоподібних: Скорпіони, Павуки, Кліщі.
До ряду Скорпіони належить близько 600 видів. В Україні поширені в Криму (кримський скорпіон). Живляться скорпіони павуками, комахами, багатоніжками. Відомі випадки поїдання дрібних ящірок та мишенят. Ведуть нічний спосіб життя, вдень ховаючись в укриття.
Ряд Павуки об’єднує близько 27 тис видів, із них в Україні знайдено понад 400. Це — типові наземні тварини, які зустрічаються повсюдно від Крайньої Півночі до безводних пустель. Залежно від способу життя павуків поділяють на:
бродячих, які не будують ловильних сіток, а наздоганяють здобич на землі або на рослинах (тарантули);
тенетників — які будують ловильні сітки (павук-хрестовик, каракурти).
За способом живлення павуки є хижаками. Живляться ці тварини переважно комахами. У павуків процес перетравлення їжі відбувається під дією травного соку, що вводиться у тіло жертви. Паралізувавши здобич, вони окутують її павутиною і залишають на певний час. Потім за допомогою ссального шлунка висмоктують уже частково перетравлений рідкий вміст здобичі.
У павуків спостерігається складна інстинктивна поведінка, пов’язана із побудовою ловильних сіток, розмноженням і турботою про потомство.
Самець попереджає самицю про своє наближення особливим танком, іноді приносить їй «шлюбний подарунок» — убиту комаху в павутинному коконі. Коли самиця підпускає самця до себе, він за допомогою педипальп переносить свої статеві продукти до її статевого отвору. Після запліднення в багатьох видів самиця з’їдає самця. Через декілька днів запліднені яйця самиці відкладають у кокони, зроблені з павутини, і потім турботливо охороняють їх. У багатьох бродячих павуків самиці носять кокон із собою. Розвиток відбувається без метаморфозу. Молоді павучки розселяються за допомогою павутини на значні відстані. Це явище спостерігається здебільшого восени у погожі дні «бабиного літа».
До ряду Кліщі належить близько 25 тис. видів. Це здебільшого дрібні, іноді мікроскопічних розмірів тварини без вираженої сегментації тіла. Серед них багато паразитів рослин, тварин і людини. У багатьох паразитичних видів хеліцери і педипальпи перетворилися на колючо- смоктальний ротовий апарат. За способом життя кліщів класифікують на: * вільноживучих (панцирні, павутинні, фітосеїди);
✵ паразитичних:
✵ на рослинах — галові , тетраніхові кліщі;
✵ на тваринах — постійні ектопаразити: свербуни-нашкірники, свербуни-шкіроїди; тимчасові ектопаразити: іксодові (собачий, бичачий);
✵ на людині — постійні ектопаразити: коростяний свербун, залоз- ниця вугрева; тимчасові ектопаразити: іксодові (тайговий).
Розвиток кліщів відбувається із метаморфозом (див. схему 6). Із яєць розвиваються шестиногі личинки, з них — восьминогі німфи з недорозвиненими статевими органами. Німфи після линяння перетворюються на статевозрілих кліщів — імаго (від лат. imago — образ, зображення).
Схема 6. Розвиток кліщів
Роль кліщів як переносників захворювань людини вивчав видатний вітчизняний учений академік Є.Н. Павловський (1884-1965). У 19381939 рр. він очолив експедицію, метою якої було встановити природу тяжкого захворювання, відомого під назвою «тайговий енцефаліт». Вчені виявили, що переносниками цього захворювання є кліщі. Є.Н. Павловський організував ще понад 100 дослідницьких експедицій на Далекий Схід, у Середню Азію, Закавказзя, Крим та інші райони.
Способи захисту людини від кліщів Грунтуються на детальному вивченні:
* життєвих циклів збудників і переносників хвороб;
* шляхів циркуляції інфекції у зоні їх розповсюдження;
* умов зараження людини;
поділяються на:
* профілактичні;
* лікувальні;
Значення павукоподібних у природі :
1. Павукоподібні як консументи в основному другого порядку відіграють помітну роль у біоценозах, проте цю роль вивчено ще недостатньо.
2. Ґрунтові кліщі беруть участь у процесах Грунтоутворення.
3. Значної шкоди культурним рослинам завдають павутинні кліщі, які зустрічаються і на кімнатних рослинах. Вони виділяють павутинні нитки, якими вкривають нижню поверхню листків. Кліщі ссуть сік із листків рослин, спричинюючи появу на них білих плям, опадання квіток, плодів.
4. Іксодові кліщі є ектопаразитами диких тварин. Вони міцно присмоктуються до шкіри, заглиблюючись у неї своїм озброєним шипами хоботком. Коли самка насмокчеться крові, розміри її збільшуються у 2,5 рази.
Значення павукоподібних у житті людини:
Позитивне:
Корисними для людини є більшість павуків, які знищують комах- шкідників.
Негативне:
Амбарні (комірні) кліщі живляться зерном та борошном і цим завдають збитків господарству.
Свербуни паразитують на людині, свійських та диких ссавцях. Коростяний свербун (рис. 43) викликає у людини захворювання коросту.
Рис. 43. Коростяний свербун (самка, вигляд з черевного боку)
(за Догелем, 1981):
1 — хоботок; 2 — присоски першої і другої пар ніг; 3 — ноги.
Самка має розміри до 0,4 мм, самець удвоє менший. Сегменти хеліцер і педипальп об'єднані у більш-менш рухливий хоботок. На першій і другій парі ходильних ніжок знаходяться присоски. Самка живиться клітинами шкіри, прогризаючи в ній звивисті ходи до 15 мм завдовжки. Ззовні ці ходи мають вигляд сіруватих ліній. У ходах вона відкладає яйця, над якими робить вентиляційні отвори. Личинки і німфи живуть у прокладених самкою ходах, де й живляться рештками прогризеної нею шкіри та тканинною рідиною. Самі вони ходів не роблять. Зараження відбувається при контакті з хворими або через його речі.
Іксодові кліщі є ектопаразитами свійських тварин, а також людини. Ці кліщі є переносниками небезпечних захворювань людини, зокрема тайгового енцефаліту, кліщового тифу, туляремії та ін.