Курсовая работа (т): Класифікація і розвиток павуків у ході еволюції

Класифікація і розвиток павуків у ході еволюції

Вступ

Клас Павукоподібні об’єднує близько 32 тис. видів (в Україні понад 4 тис.), поширених переважно на суходолі, але серед них є й мешканці прісних водойм і морів.

Подібно до комах і кліщів, вони живуть всюди, і в природі буквально не знайдеться куточка, де не було б тих або інших видів павуків. Павуки виживають там, де інші тварини гинуть, - наприклад, на високогір'ях, печерах. Часто їм допомагає здатність довго, до декількох тижнів, обходитися без їжі. Що допомогло павукам добитися таких успіхів в ході еволюції? Усім відомі дві відмінні риси цієї групи. По-перше, павутинова діяльність. По-друге, отруйність.

Іноді павуків, чий укус небезпечний для людини, називають "отруйними павуками". Між тим, павуки отруйні майже усе. Просто дуже мало хто з них може прокусити людську шкіру, і тому більшість з них ненебезпечні.

Укусом павуки паралізують здобич - отрута як би "відключає" її нервову систему, не дозволяючи проходити по ній електричними імпульсами.

Отрута павуків використовується в медицині. Значення павуків не вичерпується отрутою. Здавна люди намагалися виготовити тканину з павутини. Поки що павутина знаходить застосування тільки для виготовлення ниток, що перехрещуються, в окулярі різних оптичних приборів.

Метою роботи було вивчення будови павука, його образу життя, його впливу на людину.

Об’єктом дослідження був загін павуків.

Предметом дослідження була будова і образ життя павука.

Відповідно до поставленої мети, були висунуті наступні задачі: вивчити зовнішню будову павука, дослідити внутрішню будову павука, розглянути класифікацію павуків і типи павутини, відзначити вплив павуків на людину.

1. ЗОВНІШНЯ БУДОВА

Тіло павукоподібних складається з головогрудей і черевця (Рис. 1.1). Головогруди зверху вкриті хітинізованою кутикулою, на передньому краї якого розташовані прості очі, зазвичай їх чотири пари. Головогруди включають шість сегментів. Кінцівки першого сегмента - хеліцери - є органами захоплення і подрібнення їжі. У павуків на кінчиках хеліцер відкриваються протоки отруйних залоз. Кінцівки другого сегмента - педіпальпи - виконують функцію утримання здобичі, беруть участь у перенесенні сперми в статеві шляхи самки, слугують органами дотику. Кінцівки наступних чотирьох сегментів - ноги - беруть участь у пересуванні, плетінні павутини, викопуванні нірок, утриманні яєчного кокона, здобичі. Вони мають нюхові та дотикові рецептори.

Рисунок 1.1- Зовнішня будова павука

Черевце з'єднується з головогрудьми за допомогою сьомого сегмента, який не несе кінцівок. Кінцівки черевця, які несуть «зябра», перетворюються на «легені». Кінцівки десятого й одинадцятого сегментів утворюють у павуків павутинні бородавки.

Черевце - задній відділ тіла, всі сегменти якого часто зростаються між собою. На нижньому боці черевця відомого всім павука-хрестовика помітні отвори органів дихання: легеневих мішків і трахей. У передній частині нижнього боку черевця розташовані статеві отвори, а на його верхівці - три пари павутинних бородавок. На них є численні отвори - протоки павутинних залоз. [1]

2. ВНУТРІШНЯ БУДОВА

2.1 Нервова система

Нервова система павуків складається з головного мозку та підглоткової нервової маси. Нервова система характеризується подальшою концентрацією нервових вузлів. У павуків у передньому відділі головогрудей виникає єдине скупчення нейронів - головогрудна нервова масса. Ця нервова маса утворилася за рахунок зростання нервових вузлів черевного нервового ланцюжка. З органів чуттів розвинені дотик (чутливі волоски на тілі та кінцівках) і нюх. Зір дуже слабкий, є декілька пар простих очок.(Рис. 2.2)[3]

Рисунок 2.2 - Внутрішня будова павука

-анус; 2-стеркоральна кишеня; 3-павутичні придатки; 4-яечки; 5-шлунок; 6-гонопоре; 7-серце; 8-книжкові легені; 9-аорта; 10- смоктальний шлунок; 11-мозок; 12-стравохід; 13-зуб; 14-отруїні залози; 15-рот; 16-очі; 17-головогдуди; 18-черевце.

2.2 Травна система

Більшість павукоподібних - хижаки, пристосовані до живлення напіврідкою їжею. Травна система павука складно диференційована (рот, глотка, стравохід, смоктальний шлунок, кишка із сліпими виростами, слинні залози, печінка). Травлення у багатьох павукоподібних відбувається в два етапи: 1) зовнішнє,

2) внутрішнє (кишкове). Спіймана здобич убивається отрутою, покриви жертви розриваються і всередину вводяться травні соки. Потім розріджений вміст жертви всмоктується. Для цього слугує забезпечена м'язами глотка, яка переходить у тонкий стравохід і далі, - у сисний шлунок. Вирости кишівника утворюють печінку, клітини якої виділяють травні ферменти. Павуки - ненажерливі хижаки, але можуть тривалий час голодувати.[1]

2.3 Видільна система

Головні органи виділення павуків - мальпігієві судини трубочки, які сліпим кінцем обернені в порожнину тіла, а іншим - відкриваються в кишечник. Коли гемолімфа омиває ці видільні трубочки, то через їхні стінки всередину надходять кінцеві продукти обміну речовин. Речовини, що виділяються, заздалегідь зневоднюються, щоб уникнути втрати води. Згодом вони виводяться через кишечник назовні. У деяких примітивних павукоподібних як органи виділення збереглися рудименти метанефридіїв.

2.4 Кровоносна система

Кровоносна система складається із серця, яке, має вигляд пульсуючої мускулястої трубки, розташованої на спинному боці черевця, і судини, по якій кров рухається від серця до передньої частини тіла. Гемолімфа переносить кисень, поживні та інші речовини. Оскільки кровоносна система незамкнена, то в серце кров повертається із змішаної порожнини тіла (міксоцелю), де вона омиває легеневі мішки і трахеї, збагачуючись на кисень. [1]

2.5 Дихальна система

Усі павукоподібні мають органи повітряного дихання. Навіть ті з павукоподібних, які вторинно переселилися у воду, дихають атмосферним повітрям. Дихальна система представлена "легенями" або трахеями. Ті й інші відкриваються назовні отворами - стигмами на боках члеників. У легеневих мішках розташовані численні листкоподібні складки, в яких є кровоносні капіляри. Трахеї -це система розгалужених трубочок, які підходять безпосередньо до всіх органів, де і здійснюється тканинний газообмін. «Легені» павукоподібних недосконалі, випаровують багато води, тому легеневі форми змушені жити в місцях, насичених вологою,- у підстилці тропічного лісу, ґрунті, норах. У вищих павуків виникають трахеї (за ступенем розвитку вони примітивніші за трахеї комах). Деякі павуки мають і «легені», і трахеї.

2.6 Статева система

Павукоподібні роздільностатеві. Самці відрізняються від самок за зовнішньою будовою та розмірами.Запліднення в більшості випадків внутрішнє. Сперма виробляється в сім'яниках самців і доставляється в статеві шляхи самиці за допомогоюв педіпальп, які утворюють копулятивний орган. Яйця містять багато жовтка, розвиток прямий. [3]

3. ВИДИ ПАВУКІВ

павук нервовий живлення отрута

Птицеїди (входять в сімейство Theraphosidae) - це різновид павуків, що відносяться до виду мигаломорфних. На сьогодні відомі більше 800 видів. Павуки птицеїди з'явилися вже в карбоновий період приблизно 350 млн. років назад. Їх життєвим простором є, переважно, тропічні і субтропічні кліматичні зони. Павуки птицеїди є великими, покритими волосяним покривом, павуками (Рис. 4.3). Їх тіло розділене на декілька частин. У павука птицеїди розрізняють передню частину тіла (просома) з 4 парами ніг, педипальпы і отруйні зуби, а також задню частину тіла (опистосома).

Рисунок 4.3 - Павук птицеїд

Особливістю є розмір цих павуків : деякі можуть досягати до 30 см, і є найбільшими павуками. До природних ворогів павуків-птицеїдів в Африці відноситься оса роду Pepsis, а також тысяченожка і скорпіони. Також на пауков-птицеедов полюють деякі тварини, наприклад, африканські мангусти. У декількох місцевостях Південної Америки і Азії приготовані пауки-птицееды вважаються делікатесом. В більшості випадків, ці нічні тварини живляться комахами і багатоніжками, а також невеликими птахами - від чого вони і дістали свою назву. Укус птицеїда хоча і хворобливий, але не небезпечний. Більшість видів володіють невеликими отруйними залозами, і вбивають свою здобич, в більшості випадків, механічно.[4]

Павук-хрестовик є одним з найбільших представників у павукоподібних. Ці павуки поширені по всьому світу. Своє ім'я він отримав завдяки характерному хресту на задній частині тіла (Рис. 5.3). Забарвлення павука-хрестовика часто пристосоване до його оточення. Тварини, які встановлюють мережі в темніших місцях, наприклад, в лісі або в тінистих кущах, зазвичай темного кольору.

Рисунок 5.3 - Павук-хрестовик

Тварини, які тчуть свої мережі на сонячних місцях, і інтенсивно піддаються сонячному опроміненню мають світліший відтінок. Павук-хрестовик живиться маленькими комахами, які попадаються в його павутину, - великими мухами, рідше осами і бджолами. При цьому місцезнаходження павука може бути як в центрі павутини, так і на краю, стежачи за сигнальною ниткою. Здобич спочатку паралізується отрутою, а потім перетравлюється за допомогою травного секрету павука. Павуки також можуть зберігати здобич про запас. Укус є абсолютно безпечним для людини, в усякому разі, може викликати тільки невелике роздратування. Павук-хрестовик живе найчастіше в півтіні, на узліссях лісу, а також в садах і на лугах. Час, необхідний для сплетення павутини павуком, складає приблизно декілька годин. Павутина цих павуків може досягати в діаметрі більше 1 м. [2]

Павук-сінокіс має цікавий зовнішній вигляд: у нього маленьке черевце, на якому поміщається голова, але дуже довгі і тонкі лапи (Рис. 6.3). Ніжки у сінокосів є дуже гнучкими, і дозволяють павукові розвивати велику швидкість навіть при русі по нерівній поверхні. Свою назву павук-сінокіс дістав через те, що його ніжки дуже легко відриваються, і довгий час після цього зберігають рухливість, згинаючись і розгинаючись. Ще одна назва для цього павука - косиножка. Ці павуки не є отруйними і абсолютно безпечні для людини. Павук, як і інші, має 8 очей, розвинену дихальну систему, особливістю його будови є сегментоване черево, по-особливому сполучене з передньою частиною тіла. Часто його називають помилковим павуком.

Рисунок 6.3 - Павук-сінокіс

Учені розрахували, що смішна форма тіла павука є однією з кращих для проживання на Землі. Сінокоси розмножуються, відкладаючи яйця. Вони живляться комахами, яйцями комах, а також можуть їсти рослини і різні гриби. Зазвичай сінокоси живуть не більш 2-х років. Різновиди цього сімейства найчастіше проживають в тропіках, але їх можна зустріти і в нашій країні. Зазвичай вони живуть в темних холодних місцях - дуплах дерев, вибоїнах, а також в підвалах будинків і будівель.

Павуки-арканщики відносяться до сімейства Mastophora, і в більшості випадків проживають в лісовій місцевості, в тропіках і субтропіках. Відмітною особливістю цих павуків є вживаний ними метод лову здобичі - від цього і з'явилася їх назва. Павук робить з павутини ласо, і накидає його на комах. Потім він підтягає до себе здобич і впускає в неї отруту. Павук має вражаючі розміри і досить загрозливий вид (Рис. 7.3). Він не є небезпечним для людини, і зазвичай не нападає сам якщо на нього не наступити або не спровокувати. Укус арканщика викличе тільки неприємні відчуття на декілька днів, але деякі представники цього виду можуть за допомогою укусу залишити на тілі людини значну рану, пухлину навколо пошкодженого місця, нудоту або головний біль. Звичайне забарвлення арканщика - коричневе або сіре. Є різновиди, покриті смужками або шерстю. Зір арканщиков не занадто хороший, але вчасно побачити здобич або людину вони цілком можуть. Зустрічаються арканщики в покинутих будовах, або підвалах, тому, буваючи в подібних місцях, стежите за тим, щоб ненавмисно "не вивести павука з себе"

Рисунок 7.3 - Павук-арканщик

Водяний павук (oneta aquatica) або павук-сріблянка, як його іноді називають, є єдиним видом павуків, який живе не на суші, а під водою (Рис. 8.3). Його область поширення тягнеться від Британських островів на заході до Японії на сході. Тварини віддають перевагу чистим озерам або водоймищам з повільною течією. Оскільки якість води погіршена в багатьох місцях пестицидами з сільського господарства або іншими речовинами, кількість таких павуків сильно скорочується. Ці тварини знаходяться в Червоній книзі, як вид, що знаходяться під загрозою.

Рисунок 8.3 - Водяний павук

Водяний павук живе під водою, але дихає повітрям за допомогою легенів. Як він це робить? Павук збирає на своєму тілі бульбашки повітря і випускає їх у себе в підводному житлі, побудованому з щільної павутини, яка утримує повітря. Тут же поміщаються кокони з яйцями. При полюванні за невеликими водними істотами павук покладається на сигнальні нитки, натягнуті недалеко від його житла і пов'язані з ним. Якщо одна з ниток рухається, павук блискавично біжить уздовж нитки і паралізує здобич отруйним укусом. Потім вона затягує здобич у свій повітряний притулок і там її з'їдає. Водний павук - це один з небагатьох видів Середньої Європи, укус якого має наслідки для людини.

Павуки - скакуни (Salticidae) є одними з найбагатших різновидами сімейств. Вони поширені по всьому світу. Найчастішими видами є зебровий або бичачий павук-скакун (Рис. 9.3). Павук дістав таку назву із-за способу полювання - вони підстерігають свою здобич на землі або на стінах будівель, і, побачивши відповідна істота, павук стрибає на нього. У нього є прядильний апарат, але павук не плете павутину, а робить кокон для яєць. Деякі види цих павуків використовують павутину як страхувальну нитку. Вони прикріплюють один кінець нитки до місця, де вони вичікують здобич, і, зробивши стрибок, мають можливість повернутися.

Рисунок 9.3 - Павук-скакун

Скакуни мають ще одну цікаву особливість - вони добре сприймають ультрафіолет і використовують його для того, щоб легше знаходити здобич і орієнтуватися на місцевості. Забарвлення у павуків зазвичай яскрава, особливо у осіб чоловічої статі. Вважається, що вони мають і позначки, видимі тільки в ультрафіолеті, які дозволяють павукам легше шукати собі партнера. Тому вченими був зроблений висновок, який свідчить про значну роль ультрафіолету в житті павука-скакуна. Є різновиди подібних павуків, життя і зовнішній вигляд яких схожі на мурашок.[4]

4. ТИПИ ПАВУТИНИ

Павутина - це білкова маса, що виділяється специфічними залозами павука. При виділенні павутина є рідкою масою, яка на повітрі швидко твердне, утворюючи нитки. Павутина більш ніж на 50 % складається з полімеризованого білку - фіброїн, з молекулярною вагою 200.000-300.000. Відомі сім типів залоз :aggregata - виробляє липкий шовк;ampulleceae - головна і молодша для виробництва ниток для переміщення;pyriformes - виробляє шовк для кріпильних ниток;aciniformes - виробляє шовк для заплітання здобичі;tubiliformes - виробляє шовк для мішка з яйцями;coronatae - виробляє нитки для осей липких ниток.

У окремого виду павуків усі типи залоз в один і той же час не зустрічаються. [2]

Павутина - дуже міцний матеріал, по своїй стійкості що перевершує навіть сталь рівної товщини. Міцність павутини на розрив складає близько двісті шістдесят кілограмів на квадратний міліметр. Нитка шовку завтовшки з олівець здатна зупинити Боинг- 747, що летить на повній швидкості. Ми все ще не можемо створити такий матеріал, незважаючи на усі наші технологічні досягнення. Чому вона така міцна? Тому що основними її складовими є два білки, один з яких відповідає за міцність, другий же за еластичність. Кожна нитка павутини покривається спеціальною клейкою речовиною, яка покликана утримати здобич у разі, якщо вона спробує втекти, із-за нього жертва, тріпаючись, ще більше заплутується в павутині, тим самим, перекриваючи собі шлях до свободи. Найміцнішою є павутина пауков-кругопрядов (Рис. 10.4), вони мають найбільшу кількість всіляких залоз, які одночасно використовуються в процесі формування ниток. [5]