го мешка соответствует, следовательно, самой бывшей конечности, передний участок этой стенки — основанию ноги, а легочные листочки произошли от жаберных пластинок, находящихся на задней стороне брюшных ножек предков. Такое толкование подтверждается развитием легочных мешков. Первые складчатые зачатки легочных пластинок возникают на задней стенке соответствующих зачаточных ножек прежде, чем конечность углубится и превратится в нижнюю стенку легкого.
Трахеи возникли независимо от них и позже их как органы, более приспособленные к воздушному дыханию.
У некоторых мелких паукообразных, в том числе у части клещей, органы дыхания отсутствуют, и дыхание совершается через тонкие покровы.
Кровеносная система. У форм с ясно выраженной метамерией (скорпионы) сердце представляет длинную трубку, залегающую в передне-брюшии над кишечником и снабженную по бокам 7 парами щелевидных остий (рис. 402.Л). У других паукообразных строение сердца более или менее упрощается: так, у пауков оно несколько укорочено и несет всего 3—4 пары остий (рис. 402,5), а у сенокосцев число последних сводится до 2—1 пары (рис. 402.Г). Наконец, у клещей сердце в лучшем случае превращается в короткий мешочек с одной парой остий (рис. 402,Б). У большинства клещей в связи с их малыми размерами сердце совершенно исчезает.
От переднего и заднего концов сердца (скорпионы) или только от переднего (пауки) отходит по сосуду — передняя и задняя аорты (рис. 402, А, Б). Кроме того, у ряда форм от каждой камеры сердца отходит по паре боковых артерий. Концевые веточки артерий изливают гемолимфу в систему лакун, т. е. в промежутки между внутренними органами, откуда она поступает в перикардиальныи участок полости тела,
г
Рис. 404. Женский половой аппарат паукообразных (из Ланга). А — скорпион; Б — паук; В — сенокосец; Г — клещ:
а затем через остии — в сердце. Гемолимфа паукообразных содержит дыхательный пигмент — гемоцианин.
Половая система. Паукообразные раздельнополы. Половые железы (рис. 403, 404) лежат в брюшке и в наиболее примитивных случаях парны. Очень часто, однако, происходит частичное слияние правой и левой гонад. Иногда у одного пола гонады еще парны, тогда как у другого слияние уже произошло. Так, у самцов скорпионов имеются два семенника (каждый из двух трубок, связанных перемычками), а у самок — один цельный яичник, состоящий из трех продольных трубок, соединенных поперечными спайками. У пауков в одних случаях гонады сохраняют обособленность у обоих полов, в других же у самки задние концы яичников срастаются, и получается цельная гонада. От гонад отходят всегда парные половые протоки, которые у переднего конца брюшка сливаются вместе и открываются наружу половым отверстием, последнее у всех паукообразных лежит на первом сегменте брюшка. У самцов имеются различные дополнительные железы, у самок нередко развиваются семяприемники.
Развитие.Вместо наружного оплодотворения, которЬе было свойственно далеким водным предкам паукообразных, у них развилось внутреннее оплодотворение, сопровождаемое в примитивных случаях спер-матофорным осеменением или у более развитых форм копуляцией. Сперматофор представляет собой мешочек, выделяемый самцом, в котором находится порция семенной жидкости, защищенной таким образом от высыхания во время пребывания на воздухе. Самец у лжескорпионов и у многих клещей оставляет сперматофор на почве, а самка захватывает его наружными половыми органами. Обе особи при этом совершают «брачный танец», состоящий из характерных поз и движе-
ний. Самцы многих паукообразных переносят сперматофор в половое отверстие самки с помощью хелицер. Наконец, у некоторых форм имеются копулятивные органы, а сперматофоры отсутствуют. В ряде случаев для копуляции служат части тела, не связанные непосредственно с половой системой, например видоизмененные концевые членики педи-пальп у самцов пауков (рис. 405).
Большинство паукообразных откладывает яйца. Однако у многих скорпионов, лжескорпионов и у некоторых клещей наблюдается живорождение. Яйца большей частью крупные, богатые желтком.
У паукообразных встречаются различные типы дробления, однако в большинстве случаев имеет место поверхностное дробление. Позднее за счет дифференциации бластодермы образуется зародышевая полоска. Поверхностный слой ее образован эктодермой, более глубокие слои представляют мезодерму, а самый глубокий слой, прилегающий к желтку,— энтодерма. Остальная часть зародыша одета лишь эктодермой. Формирование тела зародыша происходит главным образом за счет зародышевой полоски.
В дальнейшем развитии следует отметить, что у зародышей сегментация бывает выражена лучше, а тело состоит из большего числа сегментов, чем у взрослых животных. Так, у зародышей пауков брюшко состоит из 12 сегментов, сходно со взрослыми ракоскорпионами и скорпионами, причем на 4—
5 передних имеются зачатки ножек (рис. 406,5). При дальнейшем развитии все брюшные сегменты сливаются, образуя цельное брюшко. У скорпионов конечности закладываются на
6 сегментах переднебрюшия (рис. 406,Л). Передняя пара их дает половые жрышечки, вторая — гребенчатые органы, а развитие прочих пар связано с образованием легких. Все это указывает на то, что класс Arachnida про-
Рис. 405. Концевые членики — педипальпы самца паука с копулятивным придатком, заключающим семя (из Догеля)
Рис. 406. Зародыши наукообразных (из П. Иванова). А — зародыш скорпиона Euscorpius; Б — зародыш паука, вид сбоку:
изошел от предков с богатой сегментацией и с конечностями, развитыми не только на головогруди, но и на брюшке (переднебрюшии). Почти у всех паукообразных развитие прямое, но у клещей имеется метаморфоз.
Классификация и экология.Arachnida делятся на ряд отрядов, из которых будут отмечены лишь главные.
Отряд 1. Скорпионы (Scorpiones).Средних размеров или крупные (иногда свыше 15 см длиной) паукообразные (см. рис. 389), обитающие в областях с теплым климатом. Скорпионы легко узнаются по характерным клешневидным педипальпам, длинному сегментированному брюшку с гибким тонким заднебрюшием, заканчивающимся тельсоном.
Ядовитый аппарат скорпионов служит для умерщвления добычи и для защиты от врагов. Пара ядовитых желез находится внутри вздутого тельсона, который несет изогнутое острие. На его вершине открываются протоки ядовитых желез. Скорпион схватывает добычу педипальпами, перегибает брюшко через спину вперед и вонзает иглу в тело жертвы. Мелкие скорпионы человеку не опасны, но в литературе описан ряд смертельных случаев, особенно среди детей, от укола крупных тропических скорпионов. Днем скорпионы прячутся под корнями и в других укромных местах, ночью выходят на охоту за насекомыми. Большинство скорпионов живородящи, причем самка некоторое время носит на себе детенышей.
Известно около 600 видов скорпионов. В пределах СССР обитает 15 видов, большинство в Средней Азии, где обычен пестрый скорпион — Buthus eupeus (см. рис. 389) до 6,5 см в длину.
Рис. 407. Представители паукообразных. А — жгутоногое Tetyphonus caudatus (отр. Pedipalpi) (из Матвеева); Б — сенокосец Phalangium opilio (отр. Opiliones) (из Брема); В — паук птицеяд Poecilotheria regalis (отр. Aranei) (по Милло)
Отряд 2. Жгутоногие (Pedipalpi).Представители этого отряда (рис. 407, А) несколько напоминают скорпионов, но лишены деления 10-членикового брюшка на передне- и заднебрюшие. У некоторых форм на заднем конце тела имеется длинная членистая нить. Жгутоногие отличаются преобразованием первой пары ходных ног в вытянутые жгутовидные осязательные придатки. Педипальпы превращены в клешни, или хватательные конечности. Седьмой сегмент тела образует стебелек, соединяющий головогрудь и брюшко. Головогрудь может быть цельной или же у некоторых форм разделя-
ется на пропельтидий и два грудных сегмента. Дышат легкими, которых одна или две пары.
Ночные хищники. Многие скрываются днем в норках. Самки проявляют заботу о потомстве, охраняя яйца до вылупления молоди.
Известно свыше 180 видов преимущественно в тропических странах.
Отряд 3. Сольпуги, или бихорки (Solifugae).Крупные богато расчлененные паукообразные с пропельтидием,.двумя грудными сегментами и 10-члениковым брюшком. Вперед выдаются мощные клешневидные хе-лицеры. Педипальпы похожи на ноги и участвуют в ходьбе. Дышат трахеями, открывающимися стигмами по бокам головогруди и на брюшке.
Известно до 600 видов сольпуг, приуроченных преимущественно к странам с жарким и сухим климатом. В пределах СССР встречается около 50 видов, главным образом в Средней Азии. Преимущественно ночные хищники. Укус сольпуг не ядовит, развивающееся воспаление бывает вызвано загрязнением ранки, наносимой хелицерами, в опушении которых застревают загнившие остатки пищи. Фаланга — Galeodes araneoi-des (см. рис. 390,Д), обитающая в Крыму и на Кавказе, имеет до 5 см в длину.
Отряд 4. Лжескорпионы (Pseudoscorpiones).Мелкие паукообразные, несколько похожие на скорпионов, но обладающие широким 11-члениковым брюшком (см. рис. 390, Ж). Педипальпы в виде больших клешней. Дышат двумя парами трахей, стигмы расположены по бокам 2-го и 3-го сегментов брюшка. На конце подвижного членика клешневидных хелинер открываются протоки паутинных желез; выделяемая ими паутина служит для постройки гнезд.
Биология размножения и эмбриональное развитие лжескорпионов отличаются рядом интересных особенностей. Перенос семенной жидкости в половые пути самки совершается с помощью сперматофора. Самец и самка располагаются напротив друг друга, самец производит характерные движения телом и педипальпами, затем, прикасаясь брюшком к субстрату, самец выделяет капельку вязкого секрета, вытягивает его в затвердевающий стебелек, на конце которого оказывается мешочек сперматофора, наполненный спермой и снабженный полыми рожками с отверстиями на концах. Далее самка располагается над сперматофором и вводит его рожки в отверстия семяприемников.
Оплодотворенные яйца очень мелки и бедны желтком; они развиваются внутри особой выводковой камеры на брюшной стороне самки. Эмбрионы прикреплены к стенке камеры и питаются желтком, поступающим в камеру из яичника. Для сосания у них развивается мощный провизорный сосательный орган. Из выводковой камеры выходят первые личинки, которые остаются прикрепленными к камере снаружи и продолжают питаться через нее. После первой линьки образуются вторые личинки, похожие на взрослое животное. Они покидают мать и начинают самостоятельно питаться. Известно 1300 видов лжескорпионов. Размеры их колеблются от 1 до 7 мм, максимум до 12 мм. Обычно они встречаются в почве, под камнями и корой пней, в лесной почвенной трухе, нередко в жилищах человека, в старых книгах, в гербариях и т. д. Охотятся на мелких насекомых. Книжный лжескорпион — Chelifer cancroides (см. рис. 390, Ж) нередок в домах.
Отряд 5. Сенокосцы (Opiliones).Эти паукообразные несколько напоминают пауков, но легко отличаются по расчленению тела (см. рис. 390, £). Брюшко состоит из 9— 10 хорошо выраженных сегментов и соединяется с головогрудью широким основанием. Хелицеры клешневидны. Тело покоится на очень длинных и тонких ногах. Дышат трахеями.
Насчитывается 3200 видов. Обыкновенный сенокосец — Phalangium opilio (рис. 407, Б) широко распространен и нередко поселяется на деревьях, заборах и стенах домов даже в больших городах. Встречаются на всей территории СССР.
Отряд 6. Пауки (Aranei).Чрезвычайно обильный видами (более 20000) отряд.
Пауки отличаются цельным (у громадного большинства) брюшком, соединенным с головогрудью узким стебельком, образованным 7-м сегментом (см. рис. 391; 407,В). Хелицеры заканчиваются подвижным ког-тевидным члеником. Педипальпы щупальцевидны, у самцов они играют роль совокупительных органов. Имеется 1 или 2 пары легких, а у большинства пауков также пара пучков трахей. Конечности двух сегментов брюшка превращены в паутинные бородавки.
14* 419
Существенным эволюционным приобретением пауков было развитие у них паутинных желез; выделяемая ими паутина играет очень важную роль в жизни этих животных. Многочисленные (до 1000) паутинные железы лежат в полости брюшка на его вентральной стороне. Протоки их открываются на паутинных бородавках или на небольшой пластинке, лежащей у некоторых пауков впереди бородавок. Железы выделяют клейкое тянущееся вещество, затвердевающее на воздухе. Совокупность сотен выделяемых тончайших ниточек паутины склеивается в одну общую шелковистую паутиновую нить. У пауков существует несколько различных сортов паутины (сухая, влажная, клейкая, гофрированная и т. д.),.служащих для различных целей — изготовления ловчей сети, жилого домика, яйцевого кокона и т. д.
Образ жизни пауков разнообразен. Они делятся на бродячих, которые ловят добычу на земле или на растениях, подстерегая и бросаясь на нее, и на сидячих, или тенетных, растягивающих паутинные сети, в которые добыча запутывается сама. Ловчая сеть или расстилается на почве при входе в норку паука, или растягивается на деревьях и кустах между ветвями. Попавшее в сеть насекомое паук оплетает паутиной, после чего начинает высасывать. Пауки, делающие норку, выстилают паутиной ее стенки, при помощи паутины устраивается откидная крышечка с шарниром, закрывающая вход в норку. Некоторые древесные пауки строят из паутины жилые трубки или гнезда, а иногда пользуются паутиновыми нитями лишь для скрепления свернутых в трубку листьев, образующих стенку убежища.
Водяной паук — Argyroneta aquatica строит под водой паутиновыи колокол, прикрепляет его к подводным частям растений и наполняет воздухом. Тело ныряющего паука одевается слоем воздуха, который удерживается его короткими несмачивающимися водой волосками.
Паутина применяется пауками и для плетения кокона вокруг отложенных яиц. Самка охраняет кокон или таскает его с собой. Наконец, паутина служит иногда и для воздушных странствий. В теплые осенние дни с легким, но постоянным ветерком молодь пауков порой в большом количестве забирается на верхушки трав или на концы веток и выпускает длинную нить, подхватываемую ветром. Когда нить достигнет достаточной длины для того, чтобы вынести тяжесть паучка, последний складывает ноги, отрывается от опоры и уносится на паутине воздушными течениями.
У пауков имеется половой диморфизм, выражающийся не только в строении педипальп. Самцы обычно меньше самок. Мелкие и слабые самцы нередко поедаются самкой после спаривания, если не успевают спастись бегством. По-видимому, самки многих пауков во время копуляции впадают в род каталептического состояния, облегчающего самцу выполнение половой функции. Сам процесс копуляции пауков своеобразен. У самцов, как уже отмечалось, последний членик педипальп снабжен имеющим сложное строение придатком. Последний и представляет собой совокупительный орган. Он содержит полость, сообщающуюся с внешней средой. Перед копуляцией самец набирает внутрь придатка семенную жидкость, выпущенную из полового отверстия, а затем переносит сперму в семяприемник самки. Наполнение придатка семенем происходит следующим образом. Самец сплетает между несколькими былинками паутиновыи гамачок, на который и выпускает капельку семени. Семенная жидкость просачивается на нижнюю поверхность гамачка сквозь его пряжу. В это время паук подставляет под стекающую капельку кончики педипальп, придаток которых наполняется семенем.
Пауки в значительных количествах уничтожают насекомых-вредителей, что и определяет их полезное значение. Число вредных форм невелико. К таким, например, относятся широко распространенные в Средней Азии и в южных и центральных районах европейской части СССР тарантул (Lycosa singoriensis) и каракурт (Latrodectus tredecirnguttatus; см. рис. 391). Укус тарантула может быть болезненным, но не опасен. Напротив, укус каракурта очень опасен для человека и домашних животных (верблюдов, лошадей и т. п.). В СССР обитает около 1500 видов пауков.
Отряд 7. Клещи (Acari).Мелкие, иногда микроскопически малые паукообразные с различным образом жизни. Некоторые клещи — вто-ричноводные животные, многие — паразиты растений и животных. Описано около 10000 видов, среди которых много важных в практическом отношении.
Клещи обладают разнообразным расчленением тела. В этой группе прослеживается весь переход от форм, имеющих большое число свободных сегментов и тем сходных с сольпугами, к формам, расчленение которых приближается к таковому лжескорпионов, сенокосцев и пауков (с. 406). Нередко тело клещей вообще не расчленено. Сегменты хелицер и педипальп обычно объединены в более или менее подвижную головку или хоботок. Хелицеры клешневидные или входят в состав сосущего ротового аппарата (см. рис. 392, Б, В). Часть клещей лишена органов дыхания, но большинство дышит трахеями, которые, по-видимому, развились в разных группах клещей независимо.
В большинстве случаев осеменение самки осуществляется с помощью сперматофора. Самцы некоторых форм имеют настоящий копулятивный аппарат, который служит для введения в половые протоки самки настоящей спермы.
Из яйца выходит личинка с 3 парами ног (рис. 408). Она превращается в неполовозрелую нимфу, которая, как и взрослый клещ, имеет 4 пары ног (см. рис. 410, А). Обычно имеется несколько нимфальных стадий.
Разнообразие сегментации и других признаков дало повод некоторым зоологам разбивать клещей на 3 самостоятельных отряда. Эта точка зрения, однако, не может быть принята. Слияние сегментов в крупные отделы тела есть проявление возрастающей интеграции организма, совершающейся независимо, но сходными путями в разных группах паукообразных (и членистоногих вообще). Поэтому не только среди клещей, но и среди других отрядов (пауков, жгу-тоногих и т. п.) имеются формы как с примитивным богатым расчленением, так и менее расчлененные.
Рис. 408. Личинка клеща Ornithodorus tolozani (по Павловскому)
Клещи приспособились к различным местам обитания. Так, представители семейства
Oribatidae (Galumna; рис. 409.Л) и очень разнообразные клещи из группы Trombidiformes живут в почве, в лесной подстилке, во мху. Другие клещи, например из группы Gamasoidea, отчасти тоже ведут свободный образ, жизни, питаясь мелкими животными, отчасти перешли к паразитизму (например, трупный клещ — Poecilochirus; рис. 410). Паразитами являются и многие другие формы, которые держатся на поверхности тела хозяина и питаются его соками (кровью) или его покровами. Так, например, известно несколько сотен видов клещей, живущих только на перьях птиц и питающихся исключительно пером (Analgopsis; рис. 409,Б, и др.).
Рис. 409. Различные клещи (из Ланга). А — панцирный клещ Galumna mucronata; Б — перьевой клещ с воробья — Analgopsis passerinus, самка; В — водяной клещ Нydrarachna geographica; Г — четырехногий клещ Eriophyes
личинками насекомых. Яйца откладываются самкой на подводные растения. Выходящие личинки паразитируют на водных насекомых. Обычными представителями этой группы клещей в заросших прудах и озерах являются виды родов Н ydrarachna (рис. 409, В, и др.).
Клещи имеют серьезное практическое значение как паразиты человека, домашних животных и культурных растений, как переносчики возбудителей многих заболеваний или как вредители пищевых запасов.
Из клещей — паразитов человека заслуживает упоминания чесоточный зудень (Sarcopies scabiei; рис. 411, А), живущий в коже человека и различных млекопитающих. Это очень мелкие клещи — от 0,15 до 0,3 мм, сверлящие длинные ходы в роговом слое кожи. Зудень вызывает заболевание— чесотку. Другой паразитический клещ — железница угревая (Demodex folliculorum; рис. 411, Б) обитает у человека в сальных железах кожи и в волосяных сумках, вызывая появление гнойных прыщей — угрей.
Однако гораздо большее значение имеют ведущие экзопаразитиче-ский образ жизни иксодовые (сем. Ixodidae) и аргазовые (сем. Argasi-dae) клещи, которые переносят возбудителей таких тяжелых заболеваний человека и домашних животных, как клещевые сыпные и возвратные тифы, клещевой энцефалит, туляремия, пироплазмоз крупного рогатого скота (с. 66) и др.
Широко распространены таежный клещ (Ixodes persulcatus; рис. 412, А), особенно многочисленный в тайге Дальнего Востока, и собачий клещ (Ixodes ricinus; см. рис. 392, А), встречающийся по всей Европе. Взрослые клещи обычно заползают на траву и кустарники, откуда и нападают на людей и крупных млекопитающих. Напитавшиеся
Рис. 410. Трупный клещ Poecilochirus necrophori (из Ланга). А нимфа; Б — клещи на жуке-могильщике Necrophorus
кровью самки отваливаются от хозяина и откладывают в подстилке яйца. Из них выходят личинки, которые сосут кровь ящериц, птиц, мелких млекопитающих (грызуны, насекомоядные и т. п.). Сытые личинки уходят в почву, где и происходит линька. Нимфы нападают уже на более крупных животных — зайцев, белок, бурундуков и т. п. По завершении метаморфоза для взрослых клещей основными хозяевами являются человек, крупный рогатый скот, лоси, олени, крупные хищники. Таким образом, клещи рода Ixodes, как и многие другие представители этого семейства, в течение жизни сменяют соответственно стадиям развития трех хозяев. В то же время у некоторых видов личинки и нимфы живут на одном хозяине, и только взрослые особи нападают на другого. И наконец, ряд форм всю жизнь проводит на одном животном-хозяине.
Ixodes persulcatus — переносчик возбудителя клещевого весенне-лет-него энцефалита; Ixodes ricinus, как и многие другие клещи, распространяет пироплазмозы. Представители рода Dermacentor (рис. 412, Б), относящегося к этому же семейству, переносят туляремию, клещевой сыпной тиф, энцефалит.
Велико значение клещей семейства Argasidae. Так, клещи рода Orni-thodorus, из которых наиболее важен О. papillipes (рис. 412, б), распространяют клещевой возвратный тиф (республики Средней Азии, Индия).
Возбудителей различных заболеваний (вирусы, бактерии, спирохеты, простейшие) клещи получают, питаясь на диких животных, а возможность перехода клещей с одного хозяина на другого обеспечивает циркуляцию этих болезнетворных организмов в природе. Таким образом, в естественных условиях сколь угодно долго может существовать очаг опасного заболевания, от которого, однако, дикие животные страдают мало. Длительная совместная эволюция позволила животным-хозяевам выработать стойкие защитные механизмы, нейтрализующие вредные последствия пребывания в их организме паразитов. Острая патогенность
Рис. 411. Клещи — паразиты человека. А — самка чесоточного зудня Sarcoptes scabiei, с брюшной стороны (из Матвеева); Б — железница угревая Demodex [ol-
persulcatus в позе ожидания животного-хозяина (из Померанцева); Б —самка
иксодового клеща Dertnacentor pictus (по Померанцепу); В — самка аргазового
клеща Ornithodoms papillipes (по Филипповой)
последних проявляется лишь в тех случаях, когда в такой природный очаг попадают человек или домашние животные, не обладающие еще соответствующим иммунитетом.
Заболевания, возбудители которых передаются переносчиками (кровососущими клещами или другими животными), называются трансмис-сивными. Существование стойких природных очагов трансмиссивных заболеваний ставит серьезные задачи по защите человека и домашних животных от клещей и других переносчиков. Защита должна основываться прежде всего на детальном изучении жизненных циклов возбудителей, путей циркуляции инфекций в зоне их распространения, условий заражения человека и т. д.
Большая группа клещей тесно связана с растениями. Галлообразую-щие клещи паразитируют в тканях растений. Так, на ольхе, липе и других деревьях встречаются очень мелкие, обладающие двумя парами конечностей клеши из сем. Eriophyidae (см. рис. 409,Г). Они вызывают появление опухолей — галлов.