Кровообращение пауков


Кровь пауков

Система кровообращение у пауков

У пауков циркулирующая кровь. Бесцветная кровь, называемая hemolymphe, транспортирует питательные вещества, гормоны и кислород в клетки. Кровь также служит для другой цели. Она используется для поднятия кровяного давления во время линьки (потери старой кожи) и удлинения ног. 

   Молекулы гемоглобина млекопитающих, находящиеся в эритроцитах, транспортируют кислород. Паук использует более сложный белок, называемый hemocyanin. В отличие от гемоглобина, hemocyanin не запасается в клетках, а течет свободно в крови паука. Hemocyanin - это белок, масса которого составляет 24 субъединицы с молекулярной массой 1.704.000 по сравнению с молекулярной массой кислорода, равной 32.

 Человеческий гемоглобин составляет 4 субъединицы с молекулярной массой на 64.500. Гемоглобин - это молекулярный диск, состоящий из азота, углерода, водорода и железного атома в центре. Окисленное железо дает молекуле характерный красный цвет. Hemocyanin также содержит азот, углерод и водород, но имеет медный атом в центре вместо железного атома. Окисленная медь придает молекуле синий цвет.

   Hemocyanin связывает кислород, но выпускает его только после того, как получает правильный химический сигнал. Для каждой из 24 субъединиц имеется специальный химический сигнал. В зависимости от потребности в кислороде клетка может давать большее или меньшее количество сигналов. Кроме этих сигналов, выпуск кислорода также управляется температурой. У каждой субъединицы определенный температурный оптимум.    

У пауков открытая система кровообращения. Кровеносные сосуды транспортируют кровь в определенное место, но между органами потоки крови текут свободно в открытых площадях. Сердце расположено в передней верхней стороне брюшка. Оно представляет собой открытую трубу, называемую еще околосердечной полостью с клапанами, которые подвешены в полости. Упругие мускулы вокруг этой полости, сокращаясь, увеличивают трубу. Благодаря клапанам в трубе кровь может течь только в одном направлении. Если труба заполнена жидкостью, мускулы ослабляются, и кровь выдавливается из трубы.

У сердца есть собственный нервный центр, который позволяет сердцу биться независимо от работы мозга. У паука есть связь с мозгом, с помощью которой он может увеличивать частоту сердцебиения. У возбужденного паука можно зарегистрировать учащение сердцебиения.

Легкие пауков

Схема расположения книжных легких у паука (на схеме паук перевернут вверх ногами)
Схема расположения книжных легких у паука (на схеме паук перевернут вверх ногами)

У млекопитающих обмен кислорода в крови и выпуск углеродистого диоксида из крови происходит в легких. Паук использует другие органы.

Выше прядильных органов есть продольный разрез, который может быть открытым или закрытым. Длинные маленькие трубы, проходящие от этого продольного разреза в тело, называются трахеей. Газовый обмен с кровью происходит с помощью диффузии. Помимо трахеи, у многих пауков также есть книжные легкие. Это полые листоподобные структуры, через которые течет кровь. Книжные легкие висят в открытой полости и связаны с трубой, одна сторона которой находится в открытом контакте с воздухом. Вход расположен снизу брюшка. Есть пауки, у которых имеются только книжные легкие или только трахея. У большинства пауков есть и то и другое. 

У примитивных пауков (мигаломорфов) есть только две пары книжных легких. Современные пауки развили систему трахеи, хотя большинство из них все еще обладает и одной парой книжных легких. Трахея снабжает кислородом быстрее, чем книжные легкие. Эти две системы вместе обеспечивают дополнительный кислород, и преимущество в более быстрой реакции современного паука по сравнению с примитивными пауками с книжными легкими.

У быстро бегающих и прыгающих пауков хорошо развитая система трахей. Маленькие пауки семейства Symphyltognathidae исключительны, у них совсем нет книжных легких, но зато у них есть хорошо развитая и очень производительная система трахеи.

Размер сердца зависит от степени развитости системы трахеи.

Пауки с хорошо развитой системой трахеи не нуждаются в большом сердце, поэтому насосная вместимость сердца может быть меньше, так как для снабжения органа кислородом необходимо меньшее количество крови.  

Линька у пауков

Старая кожа паука после линьки
Старая кожа паука

Из-за прочной кожи, состоящей из хитина, паук не может увеличиваться в размерах. Поэтому для того, чтобы паук мог расти, он должен регулярно менять внешний скелет (экзоскелет). Паук линяет 5-7 раз в своей жизни. Пауки, которые могут жить очень долго, подобно тарантулу, который может жить до 25 лет, линяют каждый год. Но не потому, что они продолжают расти, а потому, что кожа изнашивается, подобно нашей одежде.

Перед линькой цвет паука становится более темным. Ферменты отторгают слой между кожей и остальной частью тела. Новая кожа начинает формироваться под старой. И она сильно свернута, потому что она больше, чем старая.

Нервы остаются связанными с сенсорными органами на его старой коже так, чтобы паук не был лишен необходимых сигналов от сенсорных органов на его ногах. Перед самой линькой паук свешивается сверху вниз на нити. Через несколько минут живот составляет около 70% его реального размера. Паук начинает качать кровь для подъема давления приблизительно до 20-40 кПа (0.4 атм), вследствие чего кожа начинает рваться, начиная с челюстей, а затем трещина увеличивается к брюшку. 

После того, как головогрудь освобождается от старой кожи, в брюшке поднимается кровяное давление.

Когда кожа полностью слезает, паук выпадает из своей старой кожи. Иногда мы видим эти старые кожи ("мертвых" пауков), которые висят на растениях. Часто у пауков может не быть одной или нескольких ног. После линьки эти потерянные ноги восстанавливаются.

После первой линьки недавно сформировавшиеся ноги меньше, чем первоначальные. Через несколько секунд после линьки эти различия в длине едва заметны.

Смотрите также: