Арахноэнтомология
Латинское название паукообразных дано по имени рукодельницы Арахны, одной из героинь древнегреческих мифов, которую богиня Афина превратила в паука. Ходильных ног четыре пары, что сразу отличает их от насекомых. Голова и грудь слиты, образуя головогрудь. Брюшко без конечностей, в одних группах сильно расчлененное (скорпионы), в других слитное (пауки), или даже плотно срастающеееся с головогрудью (клещи). Ротовые придатки - хелицеры, клешневидные или когтевидные. Вторая пара придатков - педипальпы, обычно выполняет осязательные функции. Дышат легкими или трахеями. У большинства глаза развиты плохо, поэтому основными органами чувств являются осязание и хеморецепция. В жизни пауков большое значение имеет паутина. Питание однородное - почти все хелицеровые хищники, лишь некоторые клещи перешли на питание соками растений. Многие клещи ведут паразитический образ жизни, переносят различные заболевания. В мировой фауне известно около 40 тысяч видов паукообразных.
ПАУКООБРАЗНЫЕ (Arachnida), класс беспозвоночных животных типа членистоногих, объединяющий пауков, скорпионов, клещей и другие формы. Паукообразные дышат воздухом с помощью легких или трахей. Подавляющее большинство видов – сухопутные, хотя известны некоторые вторично-водные клещи. Паукообразные родственны ракообразным и насекомым, но четко отличаются от тех и других. Представители этого класса – одни из древнейших наземных животных, известные с силурийского периода. Многие виды пауков, сохранившиеся в балтийском янтаре, очень сходны с ныне живущими формами. Обычно голова и грудь у паукообразных слиты в единое целое – головогрудь. Брюшко может быть мягким и несегментированным, как у пауков и клещей, или покрытым хитиновыми щитками и разделенным на сегменты, как у скорпионов. Головогрудь несет 6 пар придатков: 4 пары ног; пару педипальп, которые большинство паукообразных используют как щупальца или клешни; и пару хелицер, играющих роль хватательных челюстей (жевательных структур нет). Антенны отсутствуют. Глаза всегда простые. У представителей некоторых групп, например скорпионов и телифонов, брюшко вытянуто в длинный хвост. Половое отверстие всегда находится на передней части брюшка: в этом паукообразные сходны с ракообразными и отличаются от насекомых. Как правило, молодь вылупляется из яиц, но большинство скорпионов живородящие.
Современные паукообразные делятся на 9 отрядов: пауки (Araneae), клещи (Acarina), скорпионы (Scorpionida), сенокосцы (Phalangida, или Opiliones), ложноскорпионы (Chelonethida), сольпуги (Solpugida), жгутоногие (Pedipalpida), рицинулеи (Ricinulei) и щупальцеходные (Microthelyphonida). Известны и вымершие отряды. Мечехвостов одни зоологи относят к паукообразным, выделяя в отряд Xiphosura, другие считают отдельным классом членистоногих. Наиболее богатый видами отряд – пауки; затем идут клещи, сенокосцы, ложноскорпионы и скорпионы. Прочие группы малочисленны.
Все паукообразные, за исключением некоторых клещей, плотоядные, обычно поедающие насекомых и других мелких животных, которых они в большинстве случаев ловят живьем. Высасываются только жидкие ткани добычи (наружное пищеварение), никакие твердые частицы не заглатываются. Большинство паукообразных вооружены ядовитыми железами, хотя лишь немногие опасны для человека. Из пауков в США наиболее ядовиты вид «черная вдова» (Latrodectus mactans) и близкие к нему; их укус очень болезнен и иногда приводит к смерти. Опасными считаются некоторые крупные тропические птицеяды, но укусы представителей этой группы, живущих на юге и западе США, в основном сравнимы с ужалением осы. Скорпионы, из которых лишь немногие сильно ядовиты, наносят болезненные уколы отравленным жалом на конце хвоста. Вопреки широко распространенному мнению, крупные телифоны, обитающие в юго-западной части США, не ядовиты. Некоторые клещи переносят возбудителей болезней, в частности лихорадки Скалистых гор.
Паукообразные, как и насекомые, живут повсюду. Они распространены до 80? с.ш., до высотной границы жизни в горах и встречаются даже в воздухе, в тысячах метрах над землей, куда их заносит ветром вместе с кусочками паутины.
Наука о паукообразных называется арахнологией, но из практических соображений ее часто рассматривают как часть энтомологии.
КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ (ARACHNOIDEA)
Паукообразных известно около 35.000 видов. Эти членистоногие приспособлены к обитанию на суше. Для них характерны органы воздушного дыхания. Даже те из паукообразных, которые вторично переселились в воду, дышат атмосферным воздухом. Характерной особенностью паукообразных является тенденция к слиянию члеников тела, образующих головогрудь и брюшко. Тело покрыто хитинизированной кутикулой и подстилающей ее гиподермой, имеющей клеточное строение. Ее производные — паутинные и ядовитые железы. Ядовитые железы расположены, как правило, у основания хелицер. Отличительная черта паукообразных — наличие 6 пар конечностей. Из них .2 первые пары — хелицеры и педипальпы — приспособлены к захвату и измельчению пищи. Остальные 4 пары выполняют функции передвижения; это ходильные ноги.
Пищеварительная система приспособлена к питанию полужидкой пищей. Нередко пищеварительные ферменты вводятся в тело жертвы и после того, как ее ткани подвергнутся растворению, всасываются. В связи с этим глотка паукообразных служит сосательным аппаратом.
Дыхательная система представлена либо листовидными легкими, либо трахеями. Те и другие открываются наружу особыми отверстиями — стигмами на боковых частях члеников. В легочных мешках расположены многочисленные листовидные складки, в которых проходят кровеносные капилляры. Трахеи представляют собой систему разветвленных трубочек, которые подходят непосредственно ко всем органам, где и совершается тканевый газообмен.
Выделительная система. У некоторых паукообразных имеются видоизмененные метанефридии — коксальные железы, открывающиеся наружу у основания первой — третьей пар ходильных ног. У многих форм образуются мальпигиевы сосуды, состоящие из одной или нескольких пар выростов кишечной трубки (на границе средней и задней кишок), расположенных в полости тела. Из них продукты жизнедеятельности поступают в задний отдел кишечника.
Кровеносная система. Наиболее сложно построена у скорпионов и пауков, органами дыхания которых являются легкие.. Более простое строение кровеносной системы у паукообразных, органами дыхания которых служат трахеи. Наименее сложна кровеносная система клещей: у них она либо отсутствует, либо состоит из мешковидного сердца с парой остий.
Нервная система. Характеризуется концентрацией составляющих ее частей. У некоторых форм вся нервная цепочка сливается в один головогрудный ганглий.
Все паукообразные раздельнополы. Половой диморфизм резко выражен
Из всех паукообразных наибольшее медицинское значение имеют клещи (ACARINA).
ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (ARTHROPODA),ПОДТИП ХЕЛИЦЕРОВЫЕ (CHELICERATA), КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ (ARACHNIDA)
Характеристика класса.
От жабродышащих хелицеровые отличаются редукцией антеннул на акроне и двумя парами ротовых конечностей: первая пара стала челюстями - хелицерами (клешнеусами), вторая пара - ногочелюстями, или педипальпами. Остальные четыре пары - ходильные ноги. У представителей отрядов Скорпионы и Лжескорпионы педипальпы превращены в мощные клешни, у сольпуг похожи на ходильные ноги. К подтипу Хелицеровые принадлежат вымершие ракоскорпионы, мечехвосты и паукообразные.
Класс Паукообразные объединяет около 60 тыс. видов животных, важнейшие отряды - пауки, сольпуги, скорпионы и клещи. Тело пауков состоит из головогруди и брюшка, у сольпуг и скорпионов брюшко и часть головогруди ясно разделены на сегменты, у клещей все отделы тела слиты.
Покровы. У паукообразных они несут относительно тонкую хитиновую кутикулу, под которой находится гиподерма и базальная мембрана. Кутикула предохраняет организм от потери влаги при испарении, поэтому паукообразные заселили самые засушливые районы земного шара. Прочность кутикуле придают белки, инкрустирующие хитин.
Пищеварительная система. Типичная, представлена передней, средней и задней кишкой. Ротовые аппараты различные, в зависимости от характера пищи. В среднюю кишку, имеющую слепые выросты, открываются протоки пищеварительной железы - печени.
Органы дыхания. У одних органы дыхания - легочные мешки, у других - трахеи, у третьих - и те, и другие одновременно. У некоторых мелких паукообразных, в том числе у части клещей, органы дыхания отсутствуют, дыхание осуществляется через тонкие покровы. Легочные мешки - более древние образования. Считается, что жаберные конечности ушли внутрь тела, при этом образовалась полость для легочных листочков. Трахеи возникли независимо и позже их, как органы, более приспособленные к воздушному дыханию.
Кровеносная система. У форм с ясно выраженной метамерией (скорпионы) сердце представляет собой трубку, расположенную в брюшке над кишечником и снабженную по бокам 7 парами щелевидных остий. У пауков остий остается 3 - 4 пары, а у клещей сердце превращается в лучшем случае в мешочек, имеющий одну пару остий.
Выделительная система. У паукообразных она представлена мальпигиевыми сосудами, которые открываются в кишечник между средней и задней кишкой. Кроме мальпигиевых сосудов некоторые паукообразные обладают еще и коксальными железами - парными мешковидными образованиями, лежащими в головогруди. От них отходят извитые каналы, заканчивающиеся мочевыми пузырями и выводными протоками, которые открываются у основания конечностей.
Нервная система. Образована головным мозгом и брюшной нервной цепочкой, метамерность которой отчетливо проявляется у скорпионов, у пауков головогрудные нервные ганглии сливаются. У клещей нет четкого разграничения между головным мозгом и головогрудным ганглием, нервная система образует около пищевода сплошное кольцо.
Органы зрения представлены простыми глазками, имеющимися у большинства паукообразных. Их бывает 12, 8. 6, реже 2. У пауков чаще всего 8 глаз. Имеются органы химического чувства, органы, регистрирующие механические, осязательные раздражения, которые воспринимаются различно устроенными чувствительными волосками. Органы слуха не обнаружены.
Размножение и развитие. Паукообразные раздельнополы. Вместо наружного оплодотворения у них развивается внутреннее оплодотворение, сопровождаемое в примитивных случаях сперматофорным осемене-нием или в более развитых случаях копуляцией. Сперматофор представляет собой мешочек, выделяемый самцом, в котором находится порция семенной жидкости, защищенной паутиной от высыхания во время пребы-вания на воздухе. Самка захватывает его и помещает в половые пути.
Большинство паукообразных откладывают яйца, но у многих ско-пионов, лжескорпионов и у некоторых клещей наблюдается живорождение. У большинства паукообразных развитие прямое, но у клещей развитие с метаморфозом - из яйца выходит личинка с тремя парами ног. Личинка превращается в нимфу, которая, как и взрослый клещ, имеет четыре пары ног.
Филогения. Появление паукообразных произошло в палеозойскую эру от одной из групп трилобитов, которая вела прибрежный образ жизни. Паукообразные - самые древние наземные членистоногие вышедшие на сушу. В палеозойских водах кроме жабродышащих членистоногих (Branchiata) обитали трилобиты - группа примитивных членистоногих, которые имели одноветвистые конечности. Их тело состояло из головы и туловища с большим количеством сегментов, на каждом из которых находилось по паре конечностей. От трилобитов появились хелицеровые членистоногие, тело разделялось на головогрудь и брюшко. Сами трилобиты просуществовали до конца палеозойской эры и вымерли, оставив после себя хелицеровых. Головогрудь хелицеровых образовалась в результате слияния 7 сегментов (головных и грудных), причем седьмой сегмент у большинства почти полностью редуцирован. На головогруди шесть пар одноветвистых конечностей, ножки брюшных сегментов отсутствуют, либо видоизменены.
Ароморфозы, которые сопровождали появление первых наземных членистоногих, следующие:
1. Слияние сегментов тела и их специализация;
2. Появление органов воздушного дыхания - легких, а затем и трахей;
3. Развитие кутикулы, предохраняющей от потери влаги в воздушной среде.
4. Появление яйцевых оболочек, способных сохранить необходимые условия для развития эмбриона внутри яйца на суше.