Строение и биология пауков

Строение и биология пауков

Прежде всего, паук — это не насекомое, а паук. У насекомых есть голова, у паука голова и торакс соединены вместе. Цефалоторакс — так мы называем это соединение головы и грудной клетки. У насекомых есть усики на голове, а у раков, если вы заметили, даже две пары усиков — большой и маленький. У паука нет усиков!

И так, по усикам, можно распознать в типе членистоногих представителей трех подтипов: насекомых, раков и пауков (с паукообразными в придачу). Усики пауков и других хелицеровых — скорпионов, голожаберников, клещей и других — эволюция превратила в хелицеры. Это острые хитиновые крючки, согнутые в суставе (для укуса!) и пронизанные тонким каналом, как змеиные зубы. Яд стекает по каналу — прямо в рану, сделанную хелицерами.

Но, конечно, дело не только в усах; насекомые, например, передвигаются на шести ногах, а пауки — на восьми. Насекомые смотрят на мир выпукло — двумя большими, как говорят, фасеточными глазами, состоящими из множества маленьких глазок. У пауков простые глаза — не мозаика из граней. Но у них восемь глаз, как и ног. Все они сидят на единой голове, обычно парами. Средние два больше остальных и без зеркала посередине — не блестящие. Лишь у некоторых пауков не восемь, а шесть глаз, у некоторых даже четыре, два или вообще нет глаз. Однако это исключение, которое, как известно, лишь подтверждает правило.

Раки дышат жабрами, насекомые — трахеями (тонкими трубками, разветвляющимися в теле насекомого). А у пауков — либо просто легкие (тарантулы и подобные четырехпалые примитивные пауки), либо пара легких и пара трахей (те, что моложе и совершеннее с эволюционной точки зрения), либо пара легких без трахей, либо, наконец, просто трахеи без легких. А водный паук, когда ныряет, обогащает свою кровь кислородом из воздушного пузыря, похожего на мантию, которую он носит.

Но обычно у пауков либо четыре легких, либо только пара легких и пара трахей (все остальные варианты — исключения из правил). Вход в оба отверстия находится снизу, на брюшке паука. Легкие лежат перед трахеями; их наружные отверстия, стигматы, обычно вытянуты в поперечные щели. А паучья кожа над легкими, перед стигматами, «запятнана и вырезана» на окружающем рельефе хитинового панциря. Легкие как бы прикрыты крышечками — надкрыльями; по ним можно определить, сколько легких у паука и существуют ли они вообще.

Стигматы трахеи часто сливаются в одну поперечную щель. За ним, также снизу, на брюшке, но на самом конце, находятся паутинные сосочки. Если вы непредвзяты, то можете взять паука в руки и, вооружившись увеличительным стеклом, четко их рассмотреть. Три, редко две, одна или четыре пары конических бугорков. Вот что делает паука пауком!

В этих «ретортах» природа совершает свою алхимию, превращая соки паучьего тела в паутину. Пять или шесть различных типов паутинных желез — трубчатые, мешковидные, грушевидные и другие — производят паутину нескольких видов: липкую, сухую, прямую и волнистую. И все имеет одно и то же универсальное назначение: паутина и сеть, сделанная пауком, кокон для яиц и дом для жизни, гамак для брачных целей и бола для прицеливания, водолазный колокол и миска для еды, упряжь для мух и воздушные шары, хитроумная дверь для отверстий и многое, многое другое.

Каждая паучья железа выделяет свой продукт — вязкую жидкость, которая быстро застывает, — через тонкую хитиновую трубку. У крестовика таких трубок полтысячи, а у паука, живущего в подвале, всего сотня. Тончайшие (в тысячные доли миллиметра) липкие нити сотен трубок склеиваются задними ногами паука в единую шелковистую паутину. Соединяя эти нити различными способами, он плетет пряжу нужного сорта. Разнообразие паутин достигается не только потому, что железы производят разную пряжу, но и потому, что прядильные инструменты пауков несхожи. Крестоцветные птицы, например, имеют три прядильных когтя с несколькими зубцами у основания — два парных, подвижных и третий непарный, неподвижный. Пауки используют эти зубы для направления нитей, в то время как парные подушечки когтей, сгибаясь для разрезания нитей, связывают их вместе — они «дают уток».

Многие другие пауки имеют только два парных клешня.

О прядильных инструментах под названием cribellum и calamistrus я расскажу позже.

Теперь, если вы переместите свой взгляд по всей длине паука, вы попадете из брюшка через роговой стебель пояса в торакс. У него есть все конечности паука: восемь ног, «руки» из — педипальпы, перед ними и за педипальпами — хелицеры.

Педипальпы — это как бы дополнительная пятая пара ног, на которых, однако, пауки (за исключением некоторых) не ходят и с помощью которых, как руками, они разбегаются. Как и их добыча. И они вращают его своими педипальпами во все стороны, опутывая его своей паутиной. Они чистят ими рот после еды, а пауки «сшивают» швы коконов своими яйцами.

А самец паука продлевает свой вид педипальпами в назначенное природой время размножения. Так, у паука педипальпы лишены коготков, а на концах раздуты с клубнем или фигурой, вообще ни на что не похожей, образующей особый пальпальный, или половой, орган. Самец, набрав в нее, как в шприц, свою часть вклада в паучью семью, преподносит ее своей даме сердца через руку-педипаль. Дама принимает этот дар, но не педипальпы и эпигинум — она прячет их в «карман» на нижней стороне брюшка.

За педипальпами на объединенном цефалическом тораксе находятся четыре пары ног. Паук бежит по ним, так сказать, дублированной рысью (не шагом!), одновременно вытягивая вперед первую и третью ноги с одной стороны и вторую и четвертую ноги с другой. Затем четыре другие ноги, которые упирались в землю, делают шаг вперед. Пауки бегают довольно резво: около 30 сантиметров в секунду. Передние ноги паука также боксируют — он бьет своего противника, подбрасывая его высоко в воздух. Но он также бесцеремонно отталкивает самку паука, если ей захочется его съесть. С помощью тех же ног (часто и второй пары) паук приманивает самку, подбрасывая их вверх и в стороны различными аморальными сигналами. «Токинг» по-своему хорош.

Задними ногами паук держит кокон с яйцами, греясь на солнце или передвигаясь по норам и травам. А если маленькие паучки, такие как крошечные тарантулы, слишком долго задерживаются на спине матери, паук сбрасывает их одного за другим на землю задними лапками. Обычно пауки плетут из них паутину.

У тарантулов на ногах нет мышц-разгибателей, только мышцы-сгибатели. Они сгибают ноги и растягиваются под действием крови (точнее, гемолимфы), которую сердце под давлением нагнетает в полые ноги.

Удивительный факт! Удивительно и смертельно: возможно, именно поэтому сильные и хорошо вооруженные птицееды так часто погибают в схватках с самками, охотящимися на ос. Потеряв всего несколько капель крови в схватке с осой, тарантул тут же, говорит профессор П.И.Мариковский, перестает быстро вытягивать ноги (кровяное давление недостаточно!), становится каким-то вялым — «теряет способность двигаться и становится добычей нападающего».

Кровь в ногах пауков толкается сердцем. У пауков все устроено просто: длинная, во всю брюшную полость, мускулистая трубка. Кровь поступает в него через 2-4 пары крошечных отверстий — устьев. Сердечный ствол сжимается (30-50 раз в минуту в покое, 200 раз — в бою и полете!) и выталкивает кровь наружу через пару передних артерий и несколько пар боковых артерий (обратно через остии путь крови закрыт клапанами). Артерии как бы обрываются на концах, и кровь течет в широкие лакуны — промежутки между органами. По пути, омывая легкие и трахею, он поглощает кислород и отдает углекислый газ. Затем через остии сердце реабсорбирует насыщенную кислородом кровь, чтобы запустить ее в новый цикл.

Под сердцем находится удлиненный кишечник: кишки раздуваются спереди в желудок и еще пять пар «пищеварительных чанов» — слепых, похожих на мешки придатков. У пауков есть печень (соединенная с поджелудочной железой) и почки двух разновидностей — мальпигиевы сосуды и коаксиальные железы.

Нервные узлы, мозговые ганглии, природа, совершенствуя расу беспозвоночных, соединила пауков вместе, и мы получили нечто похожее на мозг — единую массу нервных центров. Предки пауков были слишком членораздельными, а их тела — слишком децентрализованными. Их органы располагались далеко друг от друга по продольной оси. Естественный отбор должен был объединить и скомбинировать множество вещей, чтобы из червеобразного предка получились компактные пауки и насекомые — более совершенные живые структуры.

Хорошо ли видят восемь паучьих глаз? Обычно они так и делают. Но довольно близоруки — своих они различают только на расстоянии 20-30 сантиметров. Но и не дальнозоркие — похоже, они могут охватить взглядом пространство радиусом в один метр.

У самки саранчи очень плохое зрение: она распознает паука, когда он приближается к ней, когда их разделяют два-три сантиметра. Но она может заметить что-то более крупное и движущееся, особенно на фоне яркого неба, на расстоянии одного-трех метров.

Однако пауки, которые не плетут паутину (манты, личинки, пауки-волки) и охотятся из засады, предположительно обладают острым зрением. В частности, скунсы могут видеть мух на расстоянии 8 сантиметров своими телескопическими глазами так же четко, как мы видим их на расстоянии 75 сантиметров.

Два центральных больших глаза пауков наделены удивительным свойством: специальные мышцы двигают их сетчатку, позволяя пауку фиксировать взгляд на различных объектах без поворота головы или самих глаз. Кажется, что он смотрит в одну точку, но на самом деле это не так — он видит множество вещей вокруг себя.

Эти центральные два глаза отличаются от других глаз паука тем, что они не перевернуты, т.е. в них сетчатка не повернута «наружу», как в человеческих глазах.

Пройдя через хрусталик, лучи света попадают на сетчатку глаза, которая, по сути, является частью мозга. Сетчатка полностью состоит из нейронов и световых рецепторов — палочек и колбочек. По какой-то непонятной причине у многих животных он кажется вывернутым наизнанку: вверху, ближе к входу в глаз, находятся нервные клетки, а за ними — рецепторы, так что свет должен сначала пройти через что-то непрозрачное, чтобы достичь своей цели — палочек и колбочек. И это после всей изобретательности, вложенной в создание самой совершенной оптики на передней части глаза! Вот пример того, что не все в природе разумно и целенаправленно.

Не было никакого глубокого смысла, не было необходимости переворачивать сетчатку глаза. Осьминог и паук доказывают нам это.

Создавая глаза паука и осьминога, природа не стала извращать сетчатку. В нем свет падает сначала на рецепторы, которые его принимают, а нервные клетки, участвующие в расчете и переводе оптической информации на универсальный язык мозга, лежат за ними и не направляют тень фотоэлементов.

Но другие, нецентральные глаза паука, как и наши, перевернуты.

Может ли паук слышать? Многие, конечно, слышат: пауки-волки, например, жужжание мух, а те, у кого есть стрекочущие органы, их стрекот. Но, как ни странно, анатомы пока не нашли у пауков органов слуха. Когда-то считалось, что, возможно, загадочные трихоботрии — отверстия на педипальпах и ногах с вкрапленными в них щетинками (у других пауков их более двухсот!) — информируют паука о звуках. Но эксперименты убедили: действительно, трихоботрии обнаруживают легчайшие порывы воздуха (например, от мухи), но только не звуковые волны. Трихоботрии также сообщают пауку о колебаниях паутины и воды. Silverside, водный паук, узнает из этих сообщений на расстоянии шести сантиметров, что рядом плавает дафния, маленькое ракообразное. Что слышит паук, остается загадкой.

Пауки имеют обонятельные органы на кончиках своих педипальп и ног (тарзальные органы). Кроме того, тысячи из них разбросаны по всему телу (лирические органы). Но паук хорошо пахнет только «на очень близком расстоянии и, желательно, в полном контакте с пахучим веществом». — пишет эксперт по паукам профессор Артемий Васильевич Иванов.

Пауки не страдают отсутствием вкуса: высушенные или размоченные в воде кусочки бузины они отвергают из своих ретикулятов, но когда их окунают в мясной бульон, они не отвергают, а жадно сосут. Органы вкуса у паука находятся в горле.