Паукообразные

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Пауки обитают в различных биотопах. На суше они встречаются от пустынь до тундр. Существует много околоводных форм, а есть и поистине водный -- паук-серебрянка (Argyroneta aquatica). Несмотря на большое разнообразие жизненных форм, паук всегда оставался пауком. Он всегда, во всех главных жизненных проявлениях, поддерживающих существование вида (добывании пищи, размножении, расселении и переживании неблагоприятных условий), пользовался паутиной. Из нее он делает убежище и ловчее устройство, плетет яйцевой кокон и зимовочный мешок, с ее помощью у пауков происходит сложная процедура спаривания, на ней молодь разносится ветром.

Раздел 1. ЗНАЧЕНИЕ ПАУТИНЫ В ЖИЗНИ ПАУКОВ

Паутина имела решающее значение в эволюции пауков. Как уже отмечалось, пауки постоянно так или иначе используют ее. Можно сказать, что они взаимодействуют с окружающим миром посредством своих паутинных приспособлений. В связи с этим пауки, приспосабливаясь к новым условиям, изменяли прежде всего свои паутинные приспособления, мало изменяясь сами, а значит, сохраняли общий тип организации. Действительно, пауки при большом видовом разнообразии сохраняют единство в особенностях биологии, типе питания, индивидуального развития. В этом плане показательно сравнение их с клещами. Разнообразие способов питания и образа жизни клещей повлекло за собой значительные изменения в их организации. Отличия между биологическими группами клещей настолько велики, что среди них систематики различают три самостоятельных отряда, различных по строению и образу жизни [2].

Большое значение паутины в жизни и эволюции пауков объясняется особенностями организации самих пауков. Паутинный аппарат у них образовался в удобном месте -- на брюшке. Несклеротизированное, способное растягиваться брюшко легко вмещает объемистые паутинные железы, обеспечивающие обилие паутины. Функцию выведения секрета желез выполняют брюшные конечности, превратившиеся в паутинные бородавки и, что очень важно, сохранившие подвижность. А главное, подвижным стало брюшко, поскольку соединяется с головогрудью тонким стебельком. Плюс ко всему семичлениковые конечности головогруди обеспечивают высокую подвижность всему телу. В итоге получается достаточно объемный и чрезвычайно подвижный агрегат по производству шелка и прядения разнообразных паутинных конструкций. Подвижные паутинные бородавки обеспечивают прицельное попадание шелковых выделений. Немаловажно наличие специальных чесальных и прядильных инструментов: гребенчатые коготки и ряды щетинок на ногах для расчесывания паутины.

Справедливости ради надо отметить, что паутиной пользуются не только пауки, но и их ближайшие сородичи -- ложноскорпионы и паутинные клещи. Но расположение паутинных желез в передней паре конечностей -- хелицерах не позволило достичь им такого развития, как у пауков. Гусеницы некоторых бабочек тоже выделяют много шелка, но шелковые железы у них располагаются спереди и, что важно, не сохраняются у взрослых насекомых, а значит, применение шелка ограничено плетением кокона. У пауков же, развивающихся без метаморфоза, паутинные железы сохраняются на всех стадиях жизни.

Подведем итоги. Хотя способность вырабатывать шелк не является исключительной чертой пауков, эти своеобразные членистоногие усовершенствовали производство шелка и паутинных конструкций до такой степени, что сетестроение стало их отличительной особенностью.

Вопрос происхождения шелка у пауков, давно волновавший специалистов-арахнологов, остается актуальным и сегодня. Прямых доказательств происхождения паутины, из чего она появилась, нет. Ведь паутина не сохраняется в ископаемом состоянии. Поэтому ученые могут предложить только гипотезы происхождения паутинного шелка, опираясь на изучение анатомии пауков и особенности их паутинной деятельности. Наиболее вероятной является гипотеза Г. Мак-Кука (Henry Mc-Cook), в которой американский исследователь поведения пауков сделал предположение о том, что примитивные первопауки, подобно современным многоножкам, во время движения оставляли следовые метки экскреторными выделениями специальных желез, расположенных в основании ног. По мнению Мак-Кука, экскреторная функция этих желез со временем полностью перешла к передним (у ныне живущих пауков в основании первой пары или первой и третьей пар ног находятся выделительные коксальные железы), часть редуцировалась, а оставшиеся на брюшке сохранили способность к следовому мечению. Следовые выделения были заменены эластичным протеиновым шелком, а некоторые из брюшных придатков преобразовались в паутинные бородавки. И сегодня большинство пауков постоянно тянут за собой паутинную нить во время передвижения, а нити самок могут быть хорошим проводником для самцов в их поиске полового партнера. Подтверждением данной гипотезы является доказанное на основе изучения индивидуального развития происхождение паутинных бородавок от рудиментов брюшных конечностей [1].

Другие гипотезы не имеют широкой научной поддержки. Так, например, Р. Покок (R. Pocock) и В. Брис-тоу (W. Bristowe) предполагали, что паутина выделялась из ротового отверстия для смазывания кладки яиц. Голландец Артур Дикэ (Arthur Decae) предложил "морскую" гипотезу, по которой паутина у первопауков появилась еще до того, как они стали наземными. В водной среде, считает А. Дикэ, паутина могла сохранять норы, сделанные в морском грунте от разрушения или заполнения осадком.

Секрет паутинных желез представляет собой вязкую, отчасти резиноподобную массу, быстро застывающую при соприкосновении с воздухом. По химическому составу паутина близка к шелку гусениц шелкопрядов, отличаясь меньшим содержанием серицина -- склеивающего вещества, растворимого в воде. Основу паутинного и гусеничного шелка составляет не растворяющийся в воде фиброин, состоящий из сложного комплекса альбуминов, альфа-аланина и глютаминовой кислоты. По физическим свойствам паутиновые нити отличаются от гусеничного и искусственного шелка большей прочностью. Так, разрывное усилие, выраженное в кг на 1 мм2, у пауков колеблется от 40 до 261, а у гусеничного и искусственного шелка соответственно не превышает 43 и 20 [5]. Паутина обладает антибиотическими свойствами, в особенности та, которая идет на изготовление кокона, предохраняя яйца от губительного действия бактерий и плесневых грибков.

При необходимости паук может выделять липкую или сухую нить определенной толщины и цвета. Сухая (не клейкая) нить используется для изготовления кокона, для постройки вертикальных колесовидных тенет у пауков-кругопрядов. Последние из таких нитей натягивают каркас сети и ее внутренние радиусы. Основу клейкой нити составляют двойные шелковые волокна, покрытые слоем липкого слизистого секрета. Вскоре после формирования этих нитей липкий слой фрагментируется вследствие поверхностного натяжения, образуя мельчайшие капельки (будто бусинки на ниточке) (рис. 1, а). Это липкое покрытие недолговечно и высыхая теряет свои свойства. Поэтому большинство пауков, плетущих сети из такого шелка, должны периодически обновлять липкую нить.

Совершенно особый случай представляет собой "пряжа" или "кружево" крибеллятных пауков (пауки, имеющие перед паутинными бородавками небольшой склерит -- крибеллятную пластинку с тончайшими отверстиями, из которых выделяется специальный шелк). Две или четыре нити окружаются широкой слизистой муфтой. В нее погружена еще одна закрученная в многочисленные петли нить (рис. 1, б). Благодаря такому строению к паутине не только прилипают, но и запутываются в ней своими щетинками и волосками насекомые, а ее клейкая слизь долго не высыхает.

Как уже отмечалось, паутина используется пауками в период их размножения. Именно благодаря паутине этот процесс по своей сложности и своеобразию стал уникальным среди подобных явлений, свойственных членистоногим. Для пауков характерно внутреннее, которому предшествует спаривание. Но копулятивные органы самцов (бульбусы) находятся не на брюшке, а на передних конечностях -- педипаль-пах или ногощупальцах (не путать с четырьмя парами ходных ног). Для переноса спермы с нижней стороны брюшка, где расположено мужское половое отверстие, в спермофор бульбусов используется так называемая сперматическая сеточка. Часто это небольшая нежная сеточка треугольной или четырехугольной формы, растянутая горизонтально в виде гамачка (рис. 1, в). Прижимаясь брюшком к сеточке, самец оставляет на ней капельку семенной жидкости и погружает в нее концы педипальп. Сперма заполняет узкий канал спермохра-нилища благодаря его капиллярности.

Во время поиска самки паук-самец руководствуется главным образом обонянием. Но, столкнувшись на своем пути с паутинной нитью, он безошибочно находит самку, оставившую ее. Обнаружив половозрелую самку, самец начинает за ней ухаживать, и это проявляется у различных пауков по-разному. Опишем только те случаи, при которых используется паутина. Самцы некоторых тенетников (сем. Theridiidae) плетут по соседству с сетями самки маленькие брачные сети, на которые ее заманивают ритмическими движениями ног. Вместо брачных тенет самцы пауков-крестовиков (рода Araneus) к радиальным нитям сети самки натягивают горизонтальную паутинную нить и, расположившись поудобнее, начинают барабанить по ней ногами. Следует заметить, что движения ног, совершаемые самцом, не беспорядочны, как у бьющейся в сетях жертвы, а довольно ритмичны и состоят из повторяющихся мелодий, представляющих собой специфический сигнал, который свидетельствует о присутствии половозрелого самца того же вида. Если самка готова к спариванию, то рано или поздно она покидает свое убежище или центр сети и спускается к месту прикрепления нити-струны, не проявляя агрессии к самцу-музыканту.

Оплодотворенные яйца откладываются кучкой в коконе, сделанном самкой из одного или нескольких слоев паутины. Собственно кокон -- это оболочка, непосредственно облегающая яйца, и состоит обычно из основной и кроющей пластинок, соединенных краями. Такое строение кокона объясняется способом его изготовления. Самка из паутинного шелка делает сперва основную пластинку (аналог сперматической сеточки самцов) и откладывает на нее яйца, а затем заплетает их сверху паутиновой кроющей пластинкой.

Стенка кокона обычно делается из плотно прилегающих прямых нитей и часто пропитывается застывающим секретом, выделяемым через рот. В этом случае оболочка кокона плотная и напоминает пергаментную. В других случаях паутинная ткань для кокона рыхлая и пушистая наподобие ваты. Формы коконов различны: дисковидные, шарообразные, грушевидные.

Вылупившаяся молодь одной кладки какое-то время держится вместе, затем паучки расходятся. У некоторых видов расселение происходит на паутинках по воздуху. Молодые паучки забираются на возвышающиеся предметы и, подняв брюшко, выпускают паутинную нить. При достаточной длине нити, увлекаемой токами воздуха, паучок отцепляется и уносится на ней. У некоторых видов, особенно мелких, на паутине расселяются и взрослые формы. Пауки могут подниматься токами воздуха на значительные высоты (до 2--3 км) и переноситься на большие расстояния. Известны случаи массового залета мелких пауков на суда, находящихся в сотнях километров от берега.

Всех пауков можно разделить на две группы: тенетные пауки, делающие ловчие сети (тенета), и нетенетные формы, во время охоты не использующие паутинные приспособления.

Даже представители второй группы пауков используют паутину в такие периоды жизни, когда те наиболее беззащитны. Во время отдыха, линек и зимовок они плетут паутинные мешки или полотнища-покрышки.

С характерной особенностью пауков использовать в минуты опасности страховочную нить знаком каждый, кто когда-нибудь пытался поймать паука. Пауки-тенетники при опасном приближении к ним падают вниз, оставляя за собой паутинную нить, по которой, как по канату, поднимаются обратно на сеть. Возвращаясь по страховочной нити, паук не забывает сматывать ее и съедать.

Свободноживущие пауки тоже используют страховочную нить. Так, например, пауки-скакунчики прикрепляют такую нить к субстрату перед тем, как резко прыгнуть на добычу [4]. Подобной страховкой пользуется южнорусский тарантул (Allohogna singoriensis). Когда в спокойной обстановке паук отходит от норы, он тянет за собой незаметную паутинную нить, по которой возвращается обратно. Если такую нить порвать, тарантул оказывается не в состоянии найти свою норку и отправляется путешествовать в поисках нового убежища [3]. Некоторые виды скакунчиков рода Evarcha на таких страховочных нитях ночуют. Один конец они прикрепляют к травинке, на другом повисают сами. Таким образом эти пауки предохраняют себя от непредвиденных встреч с ночными хищниками.

Тарантул, как и многие другие пауки, выкапывающие норки, использует паутину для выстилки стенок своего убежища. Шелковая выстилка предотвращает осыпание стенок. Нора, вырытая для постоянного жилья или даже на один раз для дневного отдыха, конечно, лучше, чем временное убежище под камнями, упавшими стволами, но и она не может защитить от пронырливых врагов вроде дорожных ос. Поэтому не случайно появление у многих видов всевозможных паутинных надстроек над входом в норку. Это и вертикальные двухсантиметровые трубки, и длинные надземные горизонтальные трубки, и воронки, и, наконец, подвижные дверцы-крышечки, закрывающие вход. У некоторых пауков-птицеядов крышечка утолщена за счет частиц почвы и затыкает норку наподобие пробки. Обычно паук днем сидит в норе, удерживая крышечку хелицерами. Снаружи крышечка бывает замаскирована частицам почвы, растительными остатками и неотличима от окружающего фона.

Типичные тенетные пауки теридииды и кругопря-ды-аранеиды помимо ловчей сети нередко плетут небольшое логовище, чаще всего в виде колпачка. Оно делается из чистого шелка или содержит примесь растительных остатков или других посторонних частиц, органически входящих в постройку. Эти логовища обязательно связаны с ловчей сетью и помещаются иногда в ее центре, но часто устраиваются за ее пределами. Некоторые аранеиды для изготовления логовища используют живые листья деревьев и кустарников, искусно свернув их конусом и скрепив паутиной.

Особо надо отметить паутинную конструкцию единственного водяного паука -- серебрянки (Argyroneta aquatica), которую он сооружает под водой. Этот вид в России широко распространен в стоячих и медленно текущих водах, богатых растительностью. Принося воздух с поверхности на конце брюшка в виде пузырьков, он сооружает под водой среди растительности воздушный колокол. Воздух в колоколе удерживается густым сплетением из паутины, от которого тянутся ловчие нити.

Все пауки -- хищники, но в отличие от хищных насекомых они не обладают хорошим зрением. Их близорукость зачастую обусловливает применение такой охотничьей стратегии, как подстерегание, ожидание добычи. В рамках этой стратегии можно выделить три тактики поведения пауков. Первая -- нападение на жертву из засады. Вторая -- подкрадывание на короткое расстояние для решающего броска. Первых двух тактик придерживается большинство нетенетных пауков: пауки-боко-ходы (сем. Thomisidae и Philodromidae), пауки-скакунчики (сем. Salticidae), пауки-волки (сем. Lycosidae). Но пауки не были бы пауками, если бы не стали использовать паутину во время своей охоты. Паутина, а чаще сложные паутинные конструкции оказались отличным тактическим шагом в применении стратегии ожидания. Это позволило паукам не только увеличить область отлова, но и расширить спектр питания. В паучьи силки попадаются более крупные, чем сами охотники, жертвы, среди которых хорошо вооруженные, жалящие, а также летающие насекомые.

Варианты использования паутинных нитей в целях поимки жертв чрезвычайно разнообразны -- от сигнальных нитей, своеобразных арканов до искусно сплетенных тенет (рис. 2). Применение паутины для охотничьих целей характерно не только для плетущих ловчие сети пауков, но и для бестенетных форм. Пауки-птицеяды, например, пойманную добычу высоко поднимают, держа в хелицерах, и под ней плетут небольшую паутинку-подстилку, к которой и прикрепляют свою жертву. Пауки, обитающие в норках и трубках, от устья логовища натягивают сигнальные нити. Прикосновение к ним дает паукам знать о приближении добычи. Не все так называемые тенетники плетут настоящие сети. Небольшой паук Dipoena tristis, как на канате, повисает на своей паутинной нити над землей в местах, где обычны муравьи, и таким образом подкарауливает их. Другой интересный пример представляют тропические африканские пауки рода Cladomelea. Приступая к ловле добычи, паук выпускает нить длиной до 2 см с капелькой клейкого секрета на конце. Затем с помощью третьей пары ног он начинает быстро размахивать этой нитью, вертя ее вокруг себя. Если этой капельки коснется насекомое, то приклеивается к ней. Тогда паук подтягивает жертву к себе и высасывает ее. Такой способ добычи возможен, конечно, только в местах скопления насекомых. Ближайший родич Cladomelea -- американские тропические пауки рода Glyptocranium тоже охотятся с помощью клейкой нити, но держат ее в вытянутой передней ноге. Приближаясь осторожно к насекомому, эти пауки внезапно бросают свои "арканы" и подтягивают к себе приклеившуюся добычу. Крибел-лятные пауки рода Miagrammopes из Южной Африки между ветвями натягивают одну-единственную горизонтальную нить длиной от 90 см до 3,6 м. Ее средняя часть дополнительно покрыта крибеллярными нитями. Паук сидит на одном конце нити, не выпуская ее. Когда насекомое задевает нить, он мгновенно ослабляет ее, что способствует запутыванию добычи.

Пауки способны манипулировать не только отдельными нитями, но и небольшими сетями. Тропический паук Dinopis spinosa из Центральной и Южной Америки держит свою паутину на кончиках ног. Когда мимо пробегает или пролетает какое-нибудь насекомое, паук быстро набрасывает на него сетку и подтягивает к себе.

Но тем и знамениты пауки, что из паутины умеют создавать сложные ловчие конструкции. Паутинные сети бывают самой разнообразной формы. На земле или на траве строят свои сети пауки-воронкопряды (сем. Agelenidae). От шелковой трубки, которая находится тут же в толще травы, отходит воронковидное расширение, продолжающееся в горизонтальный тент или полотнище. Сидя у входа в паутинную трубку-убежище, паук подстерегает насекомых, заползающих на ловчую сеть. Пауки-тенетники теридииды, к которым относится широко известная своей ядовитостью черная вдова, строят неправильные тенета, представляющие собой беспорядочную сеть наклонных нитей. Теридии-да Steatoda castanea под камнями устраивает широкопетлистую сеть, вертикальные клейкие нити которой образуют у земли густой частокол -- ловушку, почти непреодолимую для ползающих насекомых. Пауки-балда-хинники из семейства Linyphiidae делают горизонтальные сети-тенты, от которых вверх и вниз расходятся поддерживающие нити (рис. 2). Пролетающие насекомые натыкаются на вертикальные нити и падают на тент, где их подкарауливает хозяин. По такому же принципу устроены куполообразные тенета пауков-долгоножек. Самым совершенным типом тенет являются колесовидные сети пауков-кругопрядов (семейства Araneidae, Tetragnathidae и Uloboridae). Такие сети состоят из опорной рамы, натянутой между ветвямиили иными предметами, радиусов, соединяющих раму с центральным сплетением, и наложенной на радиусы ловчей липкой спирали (см. рис. 3). Колесовидные сети бывают вертикальными, что встречается чаще, и горизонтальными.

Историей развития паутинных ловчих конструкций ученые-арахнологи заинтересовались еще в XIX веке. В 1895 году англичанин Р. Покок (R. Pocock) впервые предложил схему, описывающую ход эволюции ловчих сетей пауков. Его работа была продолжена многими исследователями. Наиболее известное исследование эволюции сетей пауков принадлежит британскому арах-нологу В. Бристоу (W. Bristowe), стороннику линейной эволюционной схемы.

В. Бристоу считал, что эволюция тенет шла двумя независимыми путями (рис. 4). Он разделил всех пауков на тех, кто откладывал яйцевые коконы в укромные места на земле, сплетая для этого мешковидное убежище, и на тех, кто убежищ не делал, а подвешивал кокон среди растений открыто. У первой группы пауков ловчие сети могли эволюционировать следующим образом. Мешковидное убежище, находящееся под каким-нибудь предметом, могло переместиться в земляную норку, выполняя роль выстилки ее стенок. Некоторые пауки от края такой паутинной земляной трубки стали натягивать радиально расходящиеся нити. Такие паутинки, встречающиеся у норок примитивных чле-нистобрюхих пауков (сем. Liphistidae), играют роль сигнальных нитей, которые предупреждают о приближении добычи или врага, а иногда и облегчают поиск своего убежища. Дальнейшее развитие шло по пути расширения устья трубки в виде воронки. Последняя легко превращается в сеть-полотнище -- широкую, несколько рыхлую шелковую подстилку, предваряющую вход в трубчатое убежище (рис. 4, а).

Другое направление развития тенет связано с группой пауков, которые охотятся среди растений. Свой кокон они подвешивали к ветвям и листьям и охраняли его, повисая рядом с ним на горизонтальной нити. Поддерживающие кокон нити предупреждали о приближении добычи или врага. Постепенно прибавлением новых нитей вокруг кокона создавалась простая беспорядочная сеть. Такие неправильные тенета есть у пауков-теридиид. Следующую ступень развития, вероятно, представляют крыше- и куполообразные сети пау-ков-балдахинников (сем. Linyphiidae) (см. рис. 2), пауков-долгоножек (сем. Pholcidae) и др. От паутинного сплетения с коконом в середине произошли и колесовидные сети пауков-кругопрядов (рис. 4, б).



Позже, в 90-е годы XX века, американский исследователь Виллиам Шер (W. Sher) предложил нелинейную схему эволюции тенет. Он объясняет свой подход конвергентной эволюцией отдельных типов сетей. В частности, сеть-полотнище, по его мнению, могла появиться двумя независимыми путями: от радиальных нитей, отходящих от устья норки, а также путем создания паутинных надстроек и постепенного растягивания их в горизонтальные полотнища (рис. 5). Колесовидная сеть кругопрядов могла образоваться несколькими путями. Наиболее предпочтительными В. Шер считает направления, ведущие от куполообразных сетей-тентов или горизонтальных круговых сетей крибеллят. Еще одно существенное отличие нелинейной схемы В. Шера состоит в том, что, по мнению ее автора, тенета, сооружаемые пауками в растительности, произошли от наземных ловчих сетей типа тенет-полотнищ па-уков-воронкопрядов (сем. Agelenidae).

Единого взгляда на историю формирования сетей пауков у арахнологов до сих пор нет. И это не случайно, отсутствие палеонтологических фактов заставляет искать косвенные доказательства тех или иных построений. Дальнейшее изучение этого вопроса и новые свидетельства расставят все точки над i и сделают более ясными наши знания об эволюции паутинных сетей и сетестроительной деятельности пауков.

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА ТЕМЫ: КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ

2.1 Урок по теме "Особенности строения и жизнедеятельности паукообразных"

Цели урока: повторить, закрепить и расширить знания о признаках класса паукообразных на примере паука-крестовика, показать его особенности, связанные с жизнью на суше; продолжить формировать умения работать в группах, с учебником, наглядным материалом.

Оборудование:

таблица “Класс Паукообразные”,

карточки с заданиями,

учетный лист,

компьютер,

проектор,

экран,

слайд-фильмы “Паукообразные” (Приложение 1).

Формы организации учебной деятельности: комбинированный урок.

Методы обучения: частично- поисковый.

Приемы деятельности учителя: организация опроса, организация изучения нового материала в группах, заполнение сравнительной таблицы, обсуждение выводов, закрепление изученного материала в группах, распределение тем сообщений.

Литература: В.Б.Захаров, Н.И.Сонин, “Многообразие живых организмов”.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Активизация познавательной деятельности.

Учитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Давайте отметим отсутствующих. Все остальные живые организмы у нас на месте! Очень рада видеть всех присутствующих живыми и здоровыми. Ребята, почему я к вам так обратилась (живые организмы)?

Ученики: предмет, который мы изучаем, называется “Живые организмы”, а именно “Многообразие живых организмов”.

Учитель: Позвольте мне познакомить вас с необычным живым организмом. Стараниями селекционеров был получен интересный гибрид “Муха - растрёпа” (демонстрация рисунка животного с признаками, паука, рака, насекомого). Чьи признаки животных он объединяет?

Ученики: Ракообразных, паукообразных, насекомых.

Учитель: Правильно. Давайте вспомним эти признаки ещё раз.

(ученики называют признаки классов животных, учитель выписывает их на доске)

Изучение нового материала о паукообразных целесообразно начать с рассказа, в котором учитель сообщает, что большинство их ведет наземный образ жизни, населяя разнообразные местообитания.

Учитель ставит перед школьниками вопрос: почему паукообразные могут обитать на суше? Чтобы ответить на него, он предлагает учащимся рассмотреть паука-крестовика на рисунке учебника и перечислить характерные черты его строения (два отдела тела, усиков нет, четыре пары ног и др.). Затем учитель рассказывает о местах обитания паука, его питании (характере корма, его добывании с помощью ловчей сети, о предварительном переваривании пищи вне организма под влиянием яда и слюны и др.).

При изучении дыхательной системы паука-крестовика учитель сообщает, что этот паук дышит кислородом воздуха с помощью легочных мешков и трахей.

При рассмотрении кровеносной системы паука-крестовика целесообразно предложить школьникам вспомнить особенности строения и значения этой системы у речного рака. Для этого учитель организует беседу по вопросам: какое значение имеет кровеносная система в жизни речного рака? Назовите основные органы этой системы. Где обогащается кровь кислородом?

Далее учитель рассказывает о строении кровеносной системы паука, отмечает признаки сходства ее с этой системой речного рака.

При изучении размножения паука-крестовика следует раскрыть такие особенности, как половой диморфизм, внутреннее оплодотворение, откладка яиц самкой в кокон, сплетенный из паутины, появление молодых паучков весной следующего года.

В итоге изучения нового материала учащиеся должны сделать выводы и подчеркнуть существенные признаки организации паука-крестовика, связанные с его жизнью на суше: дыхание с помощью легочных мешков и трахей кислородом воздуха, умерщвление добычи, предварительное переваривание пищи вне организма, размножение яйцами, которые откладываются в кокон, сплетенный из паутины и защищающий яйца от высыхания. Затем учитель отмечает характерные признаки класса паукообразных в строении паука-крестовика (2 отдела тела 4 пары ног, дыхание с помощью легочных мешков и трахей).

Задание на дом: изучить § 22, уметь отвечать на вопросы, поставленные в конце этого параграфа, или выписать из его текста слова, написанные курсивом, и дать им разъяснение.

Учитель: Молодцы! Каких животных мы уже с вами изучили?

Ученики: Ракообразных.

Учитель: Послушайте, о чем говорит одна из древнегреческих легенд.

В далекие времена в Лидии жила Арахна - дочка красильщика пурпуром Идмана. Славилась она тем, что не было равных ей в искусстве плести узорчатые ткани и ткать ковры. Вскоре Арахна возомнила себе равной богам, равной солнцу. Она заявила, что и не сравниться с её мастерством мастерство Афины. Арахна выткала ткань не хуже Афины. Но та в наказание за её дерзость состязаться с богами не признала её достоинств и наказала за гордость и тщеславие.

Будь же ты проклята, век ты плети паутину,Будь безобразной Арахной, которую людиГнать и преследовать будут всегда, и вовеки Будут страшиться тебя, и давить, и рвать паутину.А мастерство твое, коим ты столько гордилась,Пусть остается тебе в утешенье навеки с тобою:Будешь сидеть ты в углу и вечно плести паутину.

Вот такая легенда! От имени Арахны произошло латинское название пауков, которых по-латыни называют арахнидами.

Как называется наука о пауках? - Арахнология!

А откуда произошло слово “паук”? Заглянем в этимологический словарь.

(работа со словарем)

“Общесловянское имя паука образовано с помощью приставки “па” от “онк”, родственного греческому “онкос” - крючок, латинскому “анкус” -имеющий кривые руки, древнеиндийскому “акати” - сгибает. Стало быть, паук - криворучка и кривоножка”.

Итак, сегодня на уроке пойдет речь о пауках (слайд 1).

III. Работа по изучению новой темы.

1. Постановка задач урока.

Учитель: Запишем тему в тетрадь. Давайте скажем, что нам известно уже об этих животных?

Что не известно?

(ученики отмечают известные им уже особенности пауков и что необходимо еще узнать)

Учитель: Определим задачи нашего урока.

(ученики перечисляют задачи)

Учитель подводит итог (слайд 2):

Знать: внутреннее строение паукообразных (органы и системы органов)

Уметь: устанавливать связь между строением тела животного и его образом жизни, по рисунку, таблице показывать внутренние органы; работать с учебником, делать вводы, оценивать свою деятельность.

Следующим этапом нашего урока - изучение нового материала. Достигать те цели и задачи, которые мы с вами определили, будем, работая в группах. Функции каждого члена группы вам известны. Напоминаю аналитикам - не забывайте про учетный лист, отмечайте активность ребят там на каждом этапе урока (Приложение 2).

У вас на столах находятся карточки с заданиями (Приложение 3). Каждая группа получает определенную ей систему органов, изучает. Заполняет данные в таблицу в своей тетради, готовит сообщение от группы на 2 мин, секретарь во время работы заносит данные в таблицу на доске (слайд 3). Время на всю эту работу отводится 10 мин.

2. Работа в группах.

3. Отчет групп.

1. Выступление докладчика от 1 группы по теме “Нервная система, органы чувств паукообразных” (слайд 4).

Вывод: нервная система образована головным мозгом и брюшной нервной цепочкой.

(отметить сходство и различие с кольчатыми червями)

2. Выступление докладчика от 2 группы по теме “Пищеварительная система” (слайды 5)

Вывод: внеполосное пищеварение, наличие хелицер и педипальп.

3. Выступление докладчика от 3 группы по теме “Дыхательная система” (слайд 5)

Вывод: появление легочных мешков и трахей в связи с наземным образом жизни.

4. Выступление докладчика от 4 группы по теме “Кровеносная система” (слайд 5)

Вывод: кровеносная система незамкнутая, сердце, гемолимфа.

5. Выступление докладчика от 5 группы по теме “Выделительная система” (слайд 5).

Вывод: почки, коксальные железы, мальпигиевы сосуды, гуанин - продукт выделения пауков.

6. Выступление докладчика от 6 группы по теме “Половая система, размножение” (слайд 5).

Вывод: раздельнополые, половые железы, внутреннее оплодотворение, развитие прямое без образования личинки.

Учитель: Итак, изучение нового материала у нас подходит к концу и мы должны сделать выводы по изученному материалу (ученики формулируют вывод).

Вывод:

Характерной чертой паука является отсутствие усиков и сложных глаз.

На головном конце располагаются ротовые органы - видоизмененные членистые конечности. Это хелицеры( размельчение и раздавливание пищи) и педипальпы(захват и удержание добычи). В отличие от ракообразных у пауков появляются легкие и трахеи в связи с наземным образом жизни и усложняется выделительная система (мальпигиевы сосуды). Таким образом, пауки имеют более совершенное строение по сравнению с ракообразными.

IV. Закрепление.

На экране незаконченные предложения. Необходимо закончить фразу. За каждый правильный ответ группа получает “балл”. Победителем окажется группа, набравшая большее количество баллов (слайд 6).

V. Оценочная деятельность. Подведем итоги работы каждой группы. “Аналитики” оценят работу каждого члена группы и в целом работу группы.

VI. Домашнее задание: стр. 152-153, сообщение о пауках, скорпионах, клещах.

Глава 3. НЕОБЫЧНОЕ ИЗ ЖИЗНИ ПАУКОВ

Все пауки прядут паутину, играющую очень важную роль в их жизни, и находят ей самые разные применения. Это и паутинные коконы, где в тепле и безопасности из яиц развиваются крохотные детеныши; и спасательные тросы вроде альпинистских, которые крепятся к растениям и не дают пауку упасть на землю. Из паутины пауки свивают гнезда на зиму и, наконец, плетут ловчие сети.

Для разных целей пауки умеют прясть разные нити. Если нужна нить для ловчей сети, тогда особые железы, расположенные рядом с паутинными, покрывают ее слоем клейкого вещества. Чтобы перебраться с места на место или прикрепить ловчую сеть, вырабатывается сухая нить. Другие железы выделяют вещества, из которых прядется нить для свивания кокона. Нить паутины прочнее стальной проволоки того же диаметра и может, не разорвавшись, растянуться еще на треть своей длины.

Чтобы не попасть в собственную ловчую сеть, паук постоянно вырабатывает немного сухой нити. Он хорошо знает, где находятся безопасные участки, и, притаившись на одном из них, терпеливо ждет, пока жертва не попадет в тенета. К тому же, лапки паука выделяют маслянистое вещество, благодаря которому они не приклеиваются к паутине.

3.1 Виды паутины

Разные виды пауков плетут разную паутину. Самая обыкновенная - и, пожалуй, самая красивая - круглая паутина часто попадается на глаза где-нибудь в парке или на заднем дворе. Особую красоту ей придают капельки росы, осевшие на тонких нитях прохладным утром. По форме она близка к кругу, в котором из центра во все стороны разбегаются спицы радиальных нитей, соединенных тончайшими липкими спиралями. В эти силки и попадают зазевавшиеся насекомые. Ловчие сети почти всех пауков-круглопрядов обычно невелики, но в тропиках они достигают гигантских размеров. Так, огромные древесные пауки растягивают между деревьями прочные тенета диаметром до 2 метров, способные удержать даже мелкую птичку. У большинства плетущих паутину пауков плохое зрение, и добывать пропитание они могут только с помощью ловчих сетей. Одни пауки-круглопряды устраивают засаду в центре сети, другие прячутся где-нибудь в уголке, держа лапку на сигнальной нити, прикрепленной к одной из "спиц" паутины. Попав в липкие тенета, насекомое пытается из них вырваться. От его движений вся сеть начинает вибрировать, и паук получает сигнал "есть улов". Он тотчас выбегает из засады, наносит жертве смертельный укол и опутывает ее паутиной.

Воронковые пауки придают своей ловчей сети форму конуса. Сплетя большую воронку в стеблях высокой травы, между камней или бревен, паук прячется на ее дне. Стоит жертве оказаться слишком близко, как он выбегает из убежища, хватает ее и затаскивает внутрь.

3.2 Для чего еще нужна паутина

Другие пауки сплетают огромные бесформенные полотнища. Нитей-липучек в них нет, но есть нити-"подножки", заставляющие насекомое потерять равновесие. Едва беспечная букашка споткнется и запутается в паутине, ее хозяин тут как тут со своим смертоносным уколом. Именно такую сеть плетут домовые пауки.

Можно использовать паутину и по-другому. К примеру, североамериканский паук-бола выпускает ниточку длиной около 5 см. К ее кончику прикреплена бусинка клея, которой паук наносит жертве хлесткий удар. Этот клей содержит особые химические вещества, привлекающие самцов мотыльков. Паук размахивает ловчей нитью, привлекая добычу запахом. Едва жертва приблизится, он наносит ей удар этим своеобразным кистенем, намертво приклеивая к шарику, и подтягивает к себе, словно рыбешку на удочке.

3.3 Пауки-брызгуны

Европейский и американский пауки-брызгуны ловят добычу, выплевывая из хелицер две тонкие струйки клейкого вещества, после чего опутывают ее плотным коконом из липких нитей.

Австралийский людоедоподобный паук сплетает небольшую ловчую сеть, которую держит перед собой четырьмя передними конечностями. Когда под пауком проползает какое-нибудь насекомое, он резко выбрасывает в стороны ноги, стараясь раскинуть сеть как можно шире, падает на пойманную жертву и затаскивает к себе в гнездо. У этих пауков отменное зрение. Они охотятся по ночам и более чутко реагируют на свет, чем большинство других животных.

Охотящиеся днем пауки-скакуны, медленно подкравшись к добыче, бросаются на нее в молниеносном прыжке. Обычно прыгают они не слишком далеко, но иногда длина прыжка в 20 раз превышает длину тела самого паука.

3.4 Смертоносный яд

Почти у всех пауков имеются ядовитые железы, но из всех обитающих в мире по-настоящему опасны для человека немногие - не больше 3% от общего числа. Похожие на два мешочка ядовитые железы расположены у основания хелицер. Достаточно крупные железы могут захватывать и часть головы. С коготком хелицеры они соединены особым протоком, открывающимся у самого острия.

Яд паука по-разному воздействует на разных животных. Укус, гибельный для одних, практически никак не действует на других, причем это не всегда зависит от размера жертвы. Скажем, пауку "черной вдове" требуется в 160 раз больше яда, чтобы убить лягушку, чем куда более крупного цыпленка. Существуют два вида паучьего яда - нейротоксический и гемолитический. Нейротоксины присутствуют в большинстве паучьих ядов и воздействуют на нервную систему жертвы.

3.5 Опасные укусы

Пауки "черные вдовы" вырабатывают нейротоксин, вызывающий у человека сильную боль, мышечные судороги и даже паралич. Их укусы очень опасны, но хотя люди, случается, гибнут от них до сих пор, уже давно созданы противоядия, позволяющие за несколько дней оправиться от яда. Зато насекомых нейротоксины парализуют так быстро, что зачастую паук приступает к трапезе, когда жертва хотя и не шевелится, но еще жива.

Большинство видов "черной вдовы" ведут себя довольно робко, предпочитая бегство нападению. Потревоженный паук нередко притворяется мертвым, поджав лапки, и пускается в бега, только если сочтет, что опасность миновала. На человека "черные вдовы" нападают только, если их раздразнить или напугать.

Гемолитический яд южноамериканского паука-скрипача воздействует на кровь и кожу человека, и на выздоровление может потребоваться несколько месяцев. Впрочем, гемолитические яды приносят и некоторую пользу. Их применяют в медицине для разрушения сосудистых тромбов, способных привести к инфаркту. Не менее полезны и другие разновидности ядов. Некоторые пауки, особенно самки, пользуются ядом для нападения на сородичей. Пауки-самцы, будучи, гораздо меньше самок, приближаются к ним с опаской - слишком велик риск того, что их примут за завтрак.

3.6 Брачные игры

Самцы некоторых видов предлагают самке в качестве свадебного подарка опутанное в кокон насекомое, чтобы отвлечь ее на время спаривания. Почти все пауки вырабатывают феромоны - особые химические сигналы, понятные представителям того же вида. С их помощью они заявляют о себе и своих намерениях. Некоторые самцы прокладывают по земле тонкую нить паутины, которая служит для самки проводником.

Пауки, обладающие хорошим зрением, например, паук-скакун, пользуются им и при спаривании. Самец пускается перед самкой в брачный танец, размахивая ярко окрашенными лапками, чтобы та опознала его как возможного жениха. Это ухаживание может длиться часами, прежде чем самка даст согласие на брак. После этого самец помещает ногощупальцами свою сперму в генитальное отверстие самки.

3.7 Половые сигналы

Некоторые прядущие паутину пауки идентифицируют потенциальных партнеров по вибрации своей ловчей сети.

Самки пауков в зависимости от вида откладывают от одной до нескольких тысяч яиц. Самка откладывает яйца в самодельный ковшик, немного похожий на разливную ложку, после чего опутывает их коконом из паутины. Внутри яйца покоятся в мягкой перине, а снаружи защищены более жестким внешним слоем, который оберегает их от хищников. Наконец, мамаша прикрепляет сумку с яйцами к своему телу или прячет в укромном местечке.

Новорожденные паучата совершенно беспомощны. Не умея ни защищаться, ни ткать собственную паутину, они вынуждены на первых порах держаться ближе к мамаше. Благодаря химическим сигналам, которыми они при этом обмениваются, мать не поедает собственное потомство. Когда же приходит пора покинуть родительницу, каждый детеныш прикрепляется паутинкой к какому-нибудь растению и с первым дуновением ветра пускается в полет, словно воздушный шар, улетая порой на многие километры. Приземлившись, они находят удобное место для собственной ловчей сети, и жизненный цикл начинается сначала.

Глава 4. ПАУКИ-АРТИСТЫ

4.1 Турнир самцов Myrmarachne plataleoides

Два борца шаг за шагом приближаются друг к другу на ринге... Поднятые вверх и разведенные в стороны «руки» грозят противнику быстрой расправой. Но вместо этого сошедшиеся борцы упираются лбами и начинают бодаться. А потом поединок вдруг прекращается, и соперники мирно расходятся. И снова сходятся два спортсмена, но используют для устрашения уже не «руки», а странные «рога», которыми украшены их головы. В третьем поединке противники скрещивают длинные «клинки». Но удары не наносятся - борьба проходит бескровно и заканчивается отступлением того из соперников, который признает себя побежденным...

Кто же эти спортсмены, демонстрирующие свое бесстрашие? Это всего лишь маленькие пауки-скакуны. Последний из описанных поединков происходит на листе дерева в дождевом лесу на Филиппинах. «Мечи» соперников - их необыкновенно удлиненные челюсти. Вторую схватку можно наблюдать тоже в тропиках - например в Сингапуре. Ну а для того, чтобы полюбоваться первым турниром, нам совершенно не нужно ехать «за тридевять земель». Достаточно летним днем тихо постоять, скажем, у какого-нибудь старого покосившегося забора...

Скакуны (Salticidea) - самое крупное семейство в отряде пауков. Они объединяют около 5000 видов, обитающих практически по всему свету.

Первое, что бросается в глаза, когда смотришь на эти необычные создания, - завораживающий взгляд двух огромных блестящих глаз. Всего глаз у скакунов, как и у других пауков, восемь, но при этом одна пара совершенно необычна. Два глаза устроены наподобие телеобъектива и дают на сетчатке очень крупное изображение - правда, при ограниченном поле зрения. Элементы сетчатки в этих глазах расположены очень густо, так что уже на расстоянии 8 см паук видит свою жертву, например муху, в деталях, определяет ее размер и даже цвет! Малое же поле зрения компенсируется тем, что глаза приводятся в движение специальными мышцами, - так что паук не упускает передвигающуюся добычу из виду, сам оставаясь неподвижным. Это среди наземных членистоногих, надо заметить, довольно большая редкость.

Остальные шесть глаз скакуна не позволяют различить даже форму предметов, но зато расположены так, что паук замечает всякое движение и позади себя, и сверху. Информация, поступающая ото всех глаз, анализируется в комлексе. Если муха появляется позади скакуна, он замечает ее движение задними глазами с расстояния 20-25 см и разворачивается в ее сторону. С расстояния 8 см паук оценивает объект и принимает решение, с 4 см - начинает подкрадываться, а с 1,5 см - делает молниеносный бросок, причем практически всегда точный. Особенно далеко прыгает обитающий в нашей стране аттулюс-прыгунчик. Он пролетает в финальном скачке расстояние, в десять раз превышающее длину его маленького тельца (3,5 мм).

Когда скакуны, охотясь, ходят по вертикальным поверхностям, они всегда тянут за собой страховочные нити и никогда не забывают укрепить их на опоре перед прыжком. Прыжок их - в масштабах пространства, на котором обитает паучок, - гигантский, и, естественно, не всегда можно предусмотреть его финал. Так что страховочная нить очень полезна. Она спасает паука от неловкого падения с забора или со стебелька растения, на котором он охотится.

Так как пауки-скакуны отлично видят и различают детали и цвета, то совершенно не удивительно, что многие виды этого семейства обладают весьма занятными украшениями: например своеобразными «усами», «рожками» или «панковскими» хохолками. И при этом ярко разукрашены. Разумеется, особенно нарядны тропические скакуны, но и обитатели средней полосы тоже по-своему красивы. А главное - все они удивительно виртуозны.

Их движения заставляют вспомнить балетных танцоров. Особенно красиво танцуют самцы перед самкой, причем такой брачный танец может продолжаться до получаса. У многих скакунов передние лапки длинные и толстые. Во время брачного танца они поднимают их вверх (одну или две сразу), разводят в стороны, вытягивают вперед и размахивают или даже хлопают ими друг о друга в такт танца. Уже упомянутый аттулюс-прыгунчик, опираясь на три пары ног и грациозно покачивая вытянутыми кверху передними, совершает прыжки вправо. Затем на мгновение замирает, отведя одну переднюю ногу в сторону, и начинает прыгать влево, грациозно помахивая поднятыми передними лапками. Вообще все движения танцующего скакуна очень ритмичны: повороты, скачки вправо и влево согласованы с движением поднятых ног и вилянием брюшком, что у некоторых видов также является весьма важным элементом танца.

Самки скакунов часто тоже принимают участие в танце, повторяя движения самца, а бывает, вдруг прыгают в его сторону... Но самец успевает ловко отскочить, и самка приземляется на то место, где ее поклонник только что исполнял чудесный танец.

У нас, в средней полосе, в мае-июне, после брачных танцев и свадеб паучиха плетет шелковый кокон и откладывает в него яички, которые охраняет, время от времени отбегая ненадолго, чтобы поймать зазевавшуюся муху.

Рис. Самка Thorelliola ensifera



Рис. Самец Thorelliola ensifera с длинными выростами на голове

Пауки-скакуны живут в самых разных местах. Некоторые облюбовали стволы деревьев и пни в лесу. Другие приспособились к жизни рядом с человеком, избрав местом своей охоты деревянные заборы, стены сараев и домов. Третьи обитают на земле и охотятся среди лиственного опада. А есть среди пауков-скакунов и такой, который приспособился жить среди муравьев. Этот обитатель Филиппинских островов - Myrmarachne plataleoides - исключительный мастер маскировки. Своим нарядом («под муравья») он может сбить с толку не только стороннего наблюдателя, но и самих муравьев-ткачей, среди которых он обитает и на которых с успехом охотится. Муравья паук напоминает не только цветом и формой тела - своими передними лапками он отлично копирует муравьиные антенны. Своих усиков у него, как у любого паукообразного, нет. Зато передние ноги сильно истончены, направлены вперед и находятся в постоянном движении. Там, где у муравья находятся глаза, у паука расположены два пигментных пятна, а настоящие паучьи глаза спрятаны перед этими пигментными пятнами. Благодаря такой маскировке паук спокойно расхаживает среди весьма агрессивных муравьев, выбирая себе жертву.



Однако после того, как самцы этого вида достигают половой зрелости, с ними происходят совершенно необычные изменения. После последней линьки их челюсти-хелицеры становятся в 5 раз длиннее, чем у самок, и достигают 50-70% от длины тела! Таким образом из «рабочего инструмента» они превращаются в украшение и демонстрационное оружие для поединков. Сражение именно этих «носителей клинков» было описано в начале статьи. Причем, как уже было сказано, у всех скакунчиков схватки между самцами - не более чем бескровные пантомимы. Надо заметить, что среди пауков в целом подобное «благородное» обращение друг с другом - большая редкость.



Рис. Самец паука Siler sp., поедающий самку

паук паукообразное паутина яд

Филиппинские скакунчики платят за возможность иметь свое турнирное оружие довольно большую цену: паук с такими гипертрофированными челюстями просто не может нормально питаться. Во-первых, удлинившиеся хелицеры теряют связь с ядовитой железой, находящийся в голове паука, и ему приходится немало повозиться, прежде чем он сможет умертвить схваченную жертву, - ей частенько удается вывернутся и удрать. А во-вторых, как известно, пауки не грызут свою добычу, а втягивают жидкость, в которую превращаются внутренности жертвы в результате действия введенных ферментов (внешнее переваривание). Самцам филиппинских скакунчиков приходится для этого пронзать тело жертвы насквозь, пока кончики их длиннющих хелицер снова не попадут в рот. Процедура весьма неудобная. Кроме того, после каждого «завтрака» пауку приходится долго и тщательно чистить свои челюсти. Самки же этого вида в турнирном оружии не нуждаются, челюсти у них и во взрослом состоянии сохраняют пропорциональную длину, поэтому никаких проблем с питанием они не испытывают.

Размещено на Allbest.ru