Ноги пауков — особенности и назначение конечностей членистоногих

Внешнее строение

Строение тела паука может незначительно различаться в зависимости от вида. Размеры членистоногого могут колебаться от нескольких миллиметров и до 30 см.

Тело паука делится на головогрудь и брюшко, соединенные между собой стебельком. Эти два отдела хорошо различимы зрительно. Внешний хитиновый панцирь, который покрывает тело насекомого, называют экзоскелетом.

В его состав входят:

1. хитин.
2. Белок склеротин.

Отделы тела у пауков покрыты хитиновым слоем, защищающим организм от механических повреждений и пересыхания. Хитиновый панцирь не способен менять свои размеры, потому периодически паук меняет его на новый.

Брюшко покрыто более эластичной кожей, благодаря чему оно способно значительно увеличиваться в размерах после трапезы.

К головогруди или просоме крепятся все конечности паука. На карапаксе (передней части просомы) располагаются несколько пар глаз. На грудине (нижней части головогруди) находятся нижняя и верхняя губа. К ним крепятся неподвижные хелицеры. Они состоят из одного членика, к которому крепятся подвижные острые клыки.

К клыкам подходят ядовитые протоки. По бокам просомы располагаются тазики, к которым крепятся конечности. Они не защищены хитином, благодаря чему паук способен быстро и ловко передвигаться.

У пауков насчитывается 6 пар конечностей:

• 1 пара хелицер;
• 1 пара педипальп;
• 4 пары ходильных ног.

Педипальпы состоят из 6 члеников. Они служат для ориентирования в пространстве. У половозрелых самцов на их конце образуются цимбиумы, с помощью которых они оплодотворяют самок. У крупных видов педипальпы достаточно длинные, а потому их часто принимают за еще одну пару ходильных конечностей.

Каждая ходильная нога состоит из 7 сегментов, соединённых между собой суставами.

Они носят следующие названия:

1. лапка.
2. Предлапка.
3. Голень.
4. Чашечка.
5. Бедро.
6. Вертлуг.
7. Тазик.

Брюшко также носит название опистосома или абдомен. На его конце находятся два отростка, которые являются паутинными придатками. Ниже них располагается анальное отверстие.

Зоологи объяснили способность пауков ползать по любой поверхности

Некоторые пауки обладают довольно массивным телом, однако, вопреки гравитации, они спокойно могут взбираться по абсолютно гладким вертикальным поверхностям. Зоологи много лет ломали голову над этим секретом, и теперь обнаружили интересную анатомическую особенность и поведенческую хитрость членистоногих, которые позволяют им ползать по любым поверхностям.

На кончиках лап у пауков имеются тысячи крошечных волосков, которые создают точки соприкосновения. Эти волоски очень маленькие и гибкие, а потому могут зацепиться за любую минимальную неровность. На молекулярном уровне у каждой, даже самой с виду гладкой поверхности, имеются шершавости и выпуклости, за которые можно ухватиться лишь очень тонкими волосками.

«Поскольку волоски на лапах пауков ещё и очень гибкие, они могут зацепиться сразу за несколько частей поверхности. За счёт этого обеспечивается дополнительная липкость», — поясняет ведущий автор исследования Йонас Вольфф (Jonas Wolff), биолог из Университета Киля в Германии.

Паук вида Cupiennius salei и его паутина

В отличие от морских животных усоногих, которые прикрепляются к камням или корпусам судов на всю свою жизнь, пауки лишь временно прилепляют свои лапки к поверхности, по которой они взбираются. Биологи называют эту способность динамическим прикреплением («dynamic attachment»). Авторы нового исследования сравнивают процесс с лепкой стикеров на холодильник.

«В отличие от клея, который крепит одну поверхность к другой на длительный срок, паучьи волоски присасываются к неровностям всего на секунду, после чего контакт можно разорвать без особого труда», — рассказывает Вольфф, который много лет занимается этим вопросом.

В рамках своего эксперимента учёные исследовали способности пауков вида Cupiennius salei. Эти членистоногие генерируют достаточную силу липучести, чтобы не упасть, но при этом способны быстро оторвать лапки для мгновенного захвата и поглощения добычи.

Как правило, атака на жертву длится всего четверть секунды, после чего паук убегает со скоростью полметра в секунду. Для таких манипуляций отрывать волоски нужно крайне стремительно, утверждает Вольфф.

Изначально учёные предположили, что секрет кроется только в волосках на лапках, но Вольфф заподозрил, что это не единственная особенность пауков. Он измерил силу, которую тело паука сообщает стеклу, и она равнялась 97 милли-Ньютонам или 10 граммам.

Чтобы захватить добычу, паук сдвигает ноги и ослабляет таким образом липкую силу, удерживающую его лапы на вертикальной поверхности

(фото Shanthanu Bhardwaj/Flickr).

«Звучит не очень впечатляюще, но это три-четыре веса паучьего тела. Таким образом, можно подвесить груз к телу паука, равный ему по массе, и животное не упадёт с гладкой вертикальной стеклянной поверхности. У небольших особей это соотношение ещё выше, поскольку кончики их лап ещё меньше относительно объёма тела», — сообщает биолог.

Чтобы определить, как каждая отдельная лапа генерирует ключевую силу, исследователи наносили тёплый пчелиный воск на лапки пауков, лишая их способности цепляться волосками. Лапы «отключали» сначала по одной, затем попарно, а потом сразу все. Учёные обнаружили, что сила, генерируемая противоположными лапами (например, передняя левая и задняя правая), раскрывала способность членистоногого крепиться к гладкому стеклу.

Когда противоположные лапы разъезжаются, генерируется больше трения между волосками и поверхностью, и за счёт этого паук прикрепляет своё тело более надёжно. Но в тот момент, когда необходимо лапы оторвать и захватить добычу, членистоногие сокращают расстояние между конечностями, и липкость снижается.

В своей статье, опубликованной в издании Journal of Experimental Biology, Вольфф и его коллеги рассказывают о своих наблюдениях и расчётах. Также учёные упомянули, что у людей не получилось бы прибегнуть к такой же хитрости, будь у них даже костюм Спайдермена: человек слишком тяжёлый для таких способностей.

Также по теме: Гекконы справляются с мокрой поверхностью, пока не промочат ноги Новый пластырь позволит людям ходить по стенам Электричество помогает паукам ловить добычу Уточнён механизм действия яда коричневого паука-отшельника Студенты высчитали, что паутина может остановить поезд Учёные изобрели костюм Человека-паука

Внутреннее строение

Внутреннее строение паука имеет следующие особенности:

1. у паука нет скелета. Мышцы крепятся к совокупности пустых и заполненных тканями полостей.
2. Внешнее переваривание пищи.
3. Паук не слышит звуков, но он способен чувствовать колебания воздуха.
4. Присутствуют органы, которые отвечают за формирование паутины.
5. Вместо крови по телу циркулирует гемолимфа. Она содержит медь и может быть ядовитой для некоторых других видов животных.

Эндоскелет

Внутри тела находится целая система разных органов, которые выполнят роль скелета паука.

Они носят название – эндоскелет. Состоит он из следующих частей:

1. аподема. Пустые полости, которые служат для крепления мышц. Небольшой вдавленный участок находится в центре головогруди. Именно к нему сосущий желудочек крепится с помощью мышц. Существует еще несколько небольших эпидем, которые нужны, чтобы соединять мускулы паука с экзоскелетом. Внешне они похожи на длинные полосы, которые проходят по всему телу животного.
2. Энтостернум. По строению и функциональности напоминает аподему. Только полости, к которым крепятся мышцы, заполнены тканью, похожей на хрящевую.
3. Апофизис.

Нервная система и органы чувств

Нервная система – одна из важнейших составляющих в анатомии паука. Именно она передает сигналы с рецепторов в мозг – главный орган, который отвечает за работу всего организма. Находится он внизу просомы.

Состоит он из верхней и нижней частей. Верхний мозг отвечает за обработку информации, полученной от органов чувств. Нижний мозг имеет большие размеры.

Он дает команды опорно-двигательной системе. Именно в нем формируются инстинкты и рефлексы. Также внутри мозга находятся железистые тела, которые отвечают за выработку гормонов.

Нервные нити протянуты ко всем органам внутри головогруди. И лишь одна из них уходит в брюшко через стебелек.

Можно выделить следующие органы чувств, которые помогают членистоногому ориентироваться в пространстве:

1. глаза. Вначале головогруди над хелицерами находится небольшой холмик. Именно на нем располагаются несколько пар глаз. У пауков плохое зрение, а потому глаза не являются для них главным органом чувств. Большое количество видов ведут ночной или норный образ жизни, потому они практически не полагаются на зрение.
2. Волоски. Располагаются по всему телу. Большинство из них связаны с нервными окончаниями. С помощью волосков животные способны улавливать колебания воздуха и почвы, ощущать запахи и опознавать объекты. Хватает одного прикосновения, чтобы паук понял, что перед ним именно еда, а не нечто несъедобное.
3. Вкусовые рецепторы располагаются на стенках глотки.
4. Лировидные органы. Это небольшие щели, затянутые тонкой пленкой. Они заполнены нервными окончаниями и находятся на ногах членистоногого.
5. Тарзальные органы. Располагаются на педипальпах и первых двух ногах.

Пищеварительная система

У пауков строение пищевой системы связано с тем, что у них переваривание пищи происходит вне организма. Ротовое отверстие находится в передней части головогруди между хелицерами. От него идет трубка пищевода.

Через нее пища попадает в сосущий желудочек. Через короткую трубочку он соединен с истинным желудочком. Отсюда тянется тонкая кишка, которая через стебелек идет в брюшко. Прямая кишка заканчивается анусом.

В брюшке находятся мальпигиевые каналы. Это нитевидные органы паука, которые выполняют такую же функцию, как и почки у человека.

С помощью клыков паук прокалывает кожу жертвы и вводит под нее желудочный сок. Начинается процесс переваривания. Ткани жертвы превращаются в питательную жидкость. Сокращая сосальный желудок, паук втягивает в себя пищу.

С помощью стрекательных волосков на хелицерах он отфильтровывает крупные частицы. После пища попадает в истинный желудок. Частично переварившись, она устремляется в кишечник. После завершения процесса пищеварения все остатки пищи и соли выходят из организма через анальное отверстие.

Кровеносная и дыхательная система

Тело паука заполнено специальной жидкостью – гемолимфой. Сердце располагается в задней части абдомена. Внешне оно похоже на длинную трубочку. Сердце помещено внутрь специальной полости – перикардия. Перикардий оснащен большим количеством нервных волокон.

Именно они заставляют сокращаться связки, благодаря чему гемолимфа циркулирует по организму животного. В самом сердце есть четыре отверстия, которые выполняют функции клапанов.

От сердца по всему телу идут кровеносные сосуды. У паукообразных незамкнутая кровеносная система. С каждым сокращением перикардия, гемолимфа устремляется сразу по нескольким направлениям: вперед, назад и в бока. Гемолимфа способна переносить кислород по всему организму. После она просачивается обратно в сосуды.

У паука две пары легких. Располагаются они в передней части опистосома, недалеко от головогруди. Состоят из тонких пластин, в которых кислород из внешней среды заменяет углекислый газ.

К чему появляются пауки в машине

Как уже отмечалось, время встречи с паучком может играть определяющую роль. Итак, если она произошла утром, значит, человека ожидают переживания, горести и проблемы, днём – заботы либо огромные чувства, а вечером – к подарку либо получению письма.

Можно выделить некоторые приметы о членистоногом в машине

:

• Если паучок ползёт в автомобиле, то он указывает на материальные вопросы. Важно учесть направление его движения. Когда речь идёт о сближении, вскоре финансовая ситуация заметно улучшится. Если же паук отдаляется от человека, значит, предстоят крупные траты.
• Если паучок залез на человека, то его ожидает высокий доход.
• Паутина, появившаяся в машине, непременно принесёт счастье. Паук выступает защитником всех, кто передвигается на ней.

Назначение конечностей

Функции конечностей пауков разнообразны. С помощью них плетут, разравнивают и крепят паутину, самки подсаживают на спину молодняк, удерживают кокон яиц на теле.

Решаются и другие задачи:

• перемещение в пространстве;
• блокировка добычи;
• осязание;
• определение местоположения источника звука;
• исследование почвы;
• рытье нор.

Сильные передние лапы пауки используют в борьбе с соперником, нанося сокрушительные удары. Если это не приводит к положительному результату, в ход идут мощные хелицеры — своеобразные челюсти-клешни. Многие хищники имеют на члениках ног отростки-шипы, с помощью которых расчесывают и выравнивают спутавшуюся паутинную сеть.