Паук (отряд Aranei или Araneae) – любой из 43 000 видов паукообразных, которые отличаются от насекомых наличием восьми конечностей и тела, разделенного на две части. Повадки и облик пауков разнообразны, поэтому они представляют особый интерес у ученых. Вот лишь несколько самых поразительных фактов о пауках.
Пауки делятся на три подотряда
Отряд Aranei включает в себя три подотряда: Mesothelae (лифистиоморфные пауки), Mygalomorphae (мигаломорфные пауки) и Araneomorphae (аранеоморфные пауки). Лифистиоморфных пауков легко отличить по выемкам на верхней части брюшка – свидетельство общего предка пауков со скорпионами. Два других подотряда различаются по типу движения двух челюстей: у мигаломорфных пауков движение вперед и вниз, а у аранеоморфных пауков – движение вбок и вместе. Другие внешние признаки, отличающие подотряды, включают строение педипальп самцов и наличие или отсутствие эпигинума у самок. Семейства различаются на основе таких характеристик, как количество простых глаз и расстояние между ними, количество коготков, повадки, строение хелицер и специализированные (апоморфные) признаки, такие как железы, щетинки и зубы.
Классификация пауков до сих пор вызывает споры среди ученых
Многочисленные классификационные схемы были опубликованы в 1930-х годах, большинство из них создали в ответ на схему Александра Петрункевича, но ни одна из них в настоящее время не является приемлемой и актуальной. Все классификации во многом основывались на работе Эжена Симона, опубликованной во Франции в конце XIX века. Новые инструменты, такие как сканирующая электронная микроскопия и молекулярные методы, изменили традиционные схемы классификации. Кроме того, в Южном полушарии было обнаружено много новых пауков, которые с трудом вписываются в устоявшиеся семьи, и эта ситуация побуждает предлагать новые классификации. Лучше всего изучены виды, обитающие в Европе, Северной Америке, Корее и Японии.
Длина тела пауков колеблется от 0,4 до 90 мм
Фото: Brian Gratwicke
Самые большие пауки – птицееды, которые обитают в теплом климате и наиболее многочисленны в Северной и Южной Америке. Некоторые из самых крупных пауков – птицеед-голиаф, населяющий некоторые части Амазонки, и терафоза апофизис, встречающийся только на юге Венесуэлы. Их длина может достигать 90 мм, а размах конечностей – 250 мм. Самые маленькие пауки принадлежат к нескольким семействам, обитающим в тропиках. Patu digua, вырастающий до 0,37 мм в длину, считается самым крошечным пауком на планете.
Самки пауков обычно намного крупнее самцов, это явление известно в животном мире как половой диморфизм. Многие самки из семейств Tetragnathidae (пауки-тетрагнатиды) и Araneidae (пауки-кругопряды), демонстрируют крайний диморфизм размеров, будучи, по крайней мере, вдвое крупнее самцов того же вида. Такая разница в размерах тела, по-видимому, возникла в результате процессов отбора, благоприятствовавших плодовитости самок и выживаемости самцов. Маленькие, легкие самцы могут строить и преодолевать шелковые паутины быстрее, чем более крупные и тяжелые особи. Ученые подозревают, что это дает миниатюрным самцам больше возможностей для спаривания.
Пауки предпочитают тропический климат
Пауки встречаются на всех континентах (кроме Антарктиды, хотя сообщалось о найденных там паучьих фрагментах) и на высоте до 5 000 метров (в Гималаях). В тропиках встречается гораздо больше видов, чем в регионах с умеренным климатом. Хотя большинство пауков – наземные существа, один из евразийских видов живет в медленно движущейся пресной воде. Есть несколько видов, которые обитают вдоль берегов или на поверхности пресной или соленой воды.
Фото: Cosmos Magazine
Маленькие пауки и детеныши многих более крупных видов плетут длинные шелковые нити, которые подхватывает ветер, перенося пауков на большие расстояния. Подобное поведение встречается во многих семействах и ускоряет их распространение.
Паучьи тела состоят из головогруди и брюшной полости
Конечности пауков прикреплены к головогруди, в которой находятся желудок и мозг. Верхняя часть головогруди покрыта защитной структурой, панцирем. В брюшной полости находятся кишечник, сердце, репродуктивные органы и шелковые железы. Пауки (за исключением примитивного подотряда Mesothelae) отличаются от других паукообразных отсутствием внешней сегментации брюшка и тем, что брюшко прикреплено к головогруди узкой цветоножкой. Кишечник, кровеносные сосуды, а иногда и дыхательные канальцы (трахеи) проходят через этот узкий сегмент, что позволяет паучьему телу совершать маневренные движения при плетении паутины. У пауков, как и у других членистоногих, есть внешний скелет (экзоскелет). Внутри головогруди находится эндостернит, к которому прикрепляются некоторые мышцы челюсти и конечностей.
У пауков шесть пар придатков
Первая пара, называемая хелицерами, составляет челюсти. Каждая хелицера заканчивается клыком. У пауков-птицеедов хелицеры двигаются вперед и вниз, а у остальных – сбоку и вместе. Ядовитые протоки проходят через хелицеры, которые иногда также содержат ядовитые железы. Вторая пара придатков, педипальпы, у всех взрослых самцов видоизменена для переноса спермы. У самок и неполовозрелых самцов педипальпы, похожие на конечности, используются для обработки пищи, а также функционируют как органы чувств.
Фото: Cathy Keifer
За педипальпами следуют четыре пары ходильных ног. Каждая нога состоит из восьми сегментов. Некоторые виды используют первую пару ног в качестве щупалец. Пауки могут ампутировать собственные ноги (аутотомия); при следующей линьке обычно появляются новые, но более короткие конечности.
Пауки переваривают пищу преорально
Некоторые пауки жуют свою добычу, покрывая ее ферментами, выделяемыми пищеварительным трактом, тогда как другие кусают жертву и накачивают ее пищеварительными ферментами, прежде чем всосать разжиженные внутренние ткани.
Рот паука ведет в узкий проход, глотку, которая ведет к сосущему желудку, являющемуся частью средней кишки. Средняя кишка имеет различное количество (обычно четыре пары) слепых расширений, или слепых стволов, которые доходят до первых сегментов ног (тазиков). Дополнительные слепые стволы и разветвленная пищеварительная железа расположены в передней части живота. В конце кишечника слепая кишка (стеркоральный карман или клоака) соединяется с задней кишкой.
Ядовитые железы есть у большинства пауков
Они отсутствуют лишь у представителей семейства Uloboridae (пауки-улобориды). Железы расположены либо в хелицерах, либо под панцирем. Ядовитые протоки проходят через хелицеры и открываются около кончиков клыков. Ядовитые железы, вероятно, возникли как дополнительные пищеварительные железы, секреция которых способствовала внешнему перевариванию добычи. Хотя секреты некоторых пауков могут полностью состоять из пищеварительных ферментов, секреты многих видов эффективно подавляют добычу, а яды нескольких видов эффективны против хищников, включая позвоночных. Сцитоды выделяют липкое вещество, которое приклеивает добычу к поверхности. Большие ядовитые железы размещаются в их высоком куполообразном панцире.
Яд некоторых пауков опасен для человека
Фото: SCOTT CAMAZINE
Белковые компоненты яда сильно влияют на млекопитающих и насекомых. Черные вдовы демонстрируют предупреждающую окраску в виде красной отметки в форме песочных часов на нижней стороне брюха; у некоторых есть красная полоса. Поскольку черная вдова висит вверх ногами в своей паутине, метка в виде песочных часов бросается в глаза. Ее яд содержит нервный токсин, который вызывает сильную боль у людей, особенно в области живота, хотя укус обычно не смертельный. Черные вдовы встречаются в большинстве частей света, кроме Центральной Европы и Северной Евразии. Есть несколько видов черных вдов, хотя все они внешне похожи, у каждого вида есть свои уникальные привычки.
В юго-восточной Австралии воронковые пауки представляют опасность для людей. Тарантулы тоже ядовиты, хотя их яд слабый; у людей боль от их укуса часто описывается как укус пчелы или комара. Укус коричневого паука-отшельника приводит к локализованному омертвлению ткани (некротическое поражение), которая медленно заживает. Более серьезное поражение вызывают укусы северного лейкопаутинного, желтосумного колющего, австралийского красноспинного и бразильского блуждающего паука. Каракурт – один из самых смертельно опасных пауков, встречающихся на российской территории.
Пауки – специалисты по шелку
Хотя шелк и подобное вещество производят некоторые насекомые, многоножки, клещи, псевдоскорпионы и ракообразные (остракоды и амфиподы), только пауки являются настоящими специалистами по шелку. Паучий шелк представляет собой белки, называемые фиброином, который по химическим характеристикам аналогичен шелку насекомых. Шелк вырабатывается различными типами желез в брюшной полости. Протоки от желез проходят через фильеры, которые открываются наружу через патрубки. Брюшное давление заставляет шелк вытекать наружу, скорость потока контролируется мышечными клапанами в протоках.
Фото: Peter dos Santos
У многих пауков есть, по крайней мере, семь типов шелковых желез, каждый из которых производит различные виды шелка. Шелковые нити кругопряда-нефила обладают высокой прочностью на разрыв и большой эластичностью. Пряди обычно бывают плоскими или цилиндрическими на выходе и удивительно однородны по диаметру.
Самки производят до тысячи яиц
Самки пауков производят либо один яичный мешок, содержащий от десятка до тысячи яиц, либо несколько яичных мешочков с меньшим количеством яиц. Самки многих видов погибают после производства последнего мешочка для яиц. Другие обеспечивают уход за молодняком в течение некоторого периода времени; эти самки живут один или, самое большее, два года. Самки мигаломорфных пауков могут жить до 25 лет, а самки примитивных пауков-гаплогинов – до 10 лет.
Хотя некоторые пауки связывают свои яйца несколькими нитями шелка, большинство сооружает сложные мешочки из множества слоев толстого шелка. Яйца, которые часто имеют вид капли жидкости, откладываются на шелковой подушке, а затем заворачиваются и накрываются так, чтобы готовый яичный мешок имел сферическую или дискообразную форму. Самки многих видов кладут яичный мешок на стебель, прикрепляют его к камню или покрывают гладким шелком. Другие самки охраняют яйца или носят их либо в челюстях, либо прикрепленными к прядильному аппарату.
Фото: www.eco-armor.com
Молодняк большинства видов быстро становится самостоятельным
После выхода из яичного мешка молодые пауки-волки, которых обычно насчитывается от 20 до 100 штук, забираются на спину своей матери и остаются там около 10 дней, прежде чем начать самостоятельную жизнь. Некоторые самки пауков кормят своих детенышей, максимально разжижая пищу. Детеныши также питаются добычей матери. Самки некоторых пауков умирают, когда их потомство готово самостоятельно кормиться, детеныши тут же поедают тушу родителя.
Молодые паучки, за исключением размеров и неразвитых репродуктивных органов, напоминают взрослых особей. Сбрасывая шкуру, молодь увеличивается в размерах. Количество линек варьируется между видами, внутри вида и даже между родственными молодыми особями того же пола. Самцы обычно созревают раньше и имеют меньше линек (от 2 до 8), чем самки (от 6 до 12). Самцы некоторых видов становятся половозрелыми после одной или двух линек. Другие созревают через несколько недель после появления на свет. Мигаломорфным паукам требуется от трех до четырех лет для достижения половой зрелости.
Все пауки – хищники
Они питаются другими членистоногими, отдавая предпочтение насекомым. Некоторые пауки – активные охотники, преследующие свою добычу. У них обычно хорошо развито осязание или зрение. Другие пауки вместо этого плетут шелковые сети для поимки добычи. Паутины эффективно улавливают летающих жуков, бабочек и мотыльков. Пока жертва сопротивляется, паук осторожно приближается и кусает запутавшееся насекомое. Многие пауки вводят яд в свою жертву, чтобы быстро убить ее. Другие заворачивают пойманное насекомое в шелк, поворачивая его, как на вертеле, прежде чем укусить и унести его в убежище.
Фото: Bankim Desai
Пауки ежегодно истребляют до 800 миллионов тонн насекомых. Единственным вегетарианцем среди пауков считается Багира Киплинга. Этот паук-скакун отдает предпочтение зеленым частям акации. Несколько видов также были замечены за потреблением нектара.
Вы знали?
- Нервная система пауков, в отличие от других паукообразных, полностью сосредоточена в головогруди.
- Длинные тонкие волоски (трихоботрии) на паучьих конечностях чувствительны к воздушным потокам и вибрациям. Это своеобразные слуховые и вкусовые органы, у пауков нет ушей и ротовых рецепторов вкуса.
- Изменения кровяного давления позволяют паукам разгибать конечности и разрушать кожу во время линьки.
- Одним видам для спаривания может потребоваться всего несколько секунд, другим – часы. Некоторые самцы «перезаряжают» свои педипальпы и снова спариваются с той же самкой.
- Некоторые тропические виды пауков живут большими группами, состоящими из сотен особей, большинство из которых – самки. Они создают общую сеть для ловли добычи.
- Арахнофобия – боязнь пауков, причем страх у людей порой вызывают даже их изображения.
