Cкорпионы и пауки, их роль в медицине

Федеральное агентство образования 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования 

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ПРИКЛАДНОЙ  БИОТЕХНОЛОГИИ

(МГУПБ) 

Кафедра биологии, вирусологии  и генной инженерии 

Cкорпионы  и пауки, их роль в медицине 

Курсовая  работа 
 
 

Выполнил  студент:  
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2008

Содержание

1. Введение
2. Основная часть

а) Систематическое  положение

б) Отряд пауки

• Видовое разнообразие
• Ядовитые пауки опасные для человека
• Диапазон обитания
• Зависимость формы тела от места обитания
• Строение паутинных желез
• Размножение
• Жизненный цикл
• Ловчие сети и охота

в) Отряд скорпионы

• Строение
• Виды скорпионов
• Диапазон обитания
• Поведение
• Жизненный цикл
• Размножение
• Яд

г) Использование яда пауков и скорпионов в медицине

3. Заключение

-1-

Введение

  Несмотря  на большое разнообразие паукообразных, они сохраняют все основные свойственные им признаки. Тело состоит из головогруди  и брюшка. Членики головогруди  слиты. Усиков нет, глаза простые (один хрусталик), а не фасеточные (сотни  хрусталиков), как у ракообразных и насекомых. Первая пара конечностей называется хелицерами, они состоят из двух-трех члеников и имеют вид клешней, крючков и стилетов. Вторая пара конечностей – педипальпы, они обычно состоят из пяти- шести члеников. Педипальпы выглядят как ноги, но они не участвуют в передвижении животного, а служат для ощупывания почвы – на них располагается множество осязательных волосков. Остальные четыре пары конечностей состоят из шести-семи члеников и играют роль бегательных (ходильных) ног. Колено у паукообразных служит добавочным рычагом ноги , дающим возможность делать довольно сложные движения, особенно при преодолении различных препятствий. Сгибается такая нога сокращением особых мускулов-сгибателей, которые прикрепляются к каждому членику с нижней  стороны. Разгибается нога в результате нагнетания в неё крови, т.е. у паукообразных в движении ног мышечно-механический принцип сочетается с гидравлическим. Паукообразное способно быстро бежать вперед, столь же быстро пятиться, свободно, как краб, двигаться боком. Понять, что при такой свободе движения в любом направлении необходимость в хорошо обособленной голове, вооруженной органами чувств, отпадает.

  У большинства паукообразных нет  челюстей, а рот микроскопически  мал, поэтому они вынуждены питаться жидкой пищей. Происходит это так: паук или другое паукообразное вонзает в жертву хелицеры и впрыскивает в в неё секрет ядовитых желез, расположенных в основании хелицер. Затем содержимое жертвы паук растворяет пищеварительными ферментами, а образовавшийся бульон всасывает. У скорпионов принцип питания примерно тот же, но ядовитые железы расположены в утолщении последнего сегмента сегментированного хвоста.

  Хитиновый покров у большинства паукообразных  развит слабо, кутикула тонкая, при  высыхании сморщивается.

  Решающую  роль в эволюции паукообразных сыграли  две особенности: наличие  

  -2-

  ядовитых  желез и умение ткать паутину. По-видимому, из-за этого с незапамятных времен паукообразные приобрели  дурную славу у человека, который  всегда старался обходить их стороной. Паутинными железами обладают в основном пауки.

  Преобладающий тип питания паукообразных –  хищничество. 

  Систематическое положение

  Тип Arthropoda (Членестоногие)

  Подтип  Chelicerata (Хелицеровые)

  Класс Arachnoidea (Паукообразные)

  Отряд Scorpiones (Скорпионы)

  Отряд Aranei (Пауки) 

  Отряд пауки

  Самый многочисленный отряд среди паукообразных  – пауки. О том, как возникло их научное название – арахна, - повествуют древнегреческие мифы. Молодая лидийская  пряха Арахна достигла очень большого мастерства в искусстве выделывания пряжи, подобной воздуху, из ниток тонких, как туман. Богиня Афина, узнав об этом, вызвала девушку на состязание. Арахна выткала ткань лучше богиня, которая в наказание превратила ее в паука. С тех пор и осталась у пауков удивительная способность к плетению паутины сыгравшая решающую роль в их судьбе.

  Пауки встречаются повсюду: на поверхности  почвы, во мху, на древесной и травянистой  растительности, дуплах, под корой, камнями, в трещинах скал, норах и  гнездах, в домах человека. Наиболее богата видам лесная область, где обитает более 900 видов, ½ т.е. всей фауны СССР. Все ярусы в лесу заселены пауками каждому из них свойственны свои виды Плотность заселения пауками зависит от наличия основной пищи – насекомых. 

  Видовое разнообразие

  Бродячие  пауки

  Бродячие  пауки очень подвижны, не строят  ловчих сетей и постоянных убежищ,

  -3-

активно преследуют свою добычу в беге или  прыжках. Как правило, они ведутдневной образ жизни, имеют хорошее зрение, некоторые из них ярко окрашены. Глаза бродячих пауков расположены в три ряда, в переднем ряду находятся четыре глаза, в двух других – по два.

  Паук-волк

  У пауков волков передний ряд содержит четыре небольших глаза, расположенных  в одну линию. Наиболее часто встречаются  представители рода пароза. Это пауки средних размеров, темноокрашенные, с длинными ногами, приспособленными для быстрого бега по поверхности почвы. В июне самки таскают сероватый линзовидный

кокон, прикрепленный к паутинным бородавкам.

Паук-скакун

  Пауки-скакунчики два средних глаза в переднем ряду очень крупные, тело

компактное, головогрудь характерной четырехугольной  формы, ноги короткие и относительно толстые, окраска нередко яркая, контрастная. Пауки скакунчики обитают  на растениях, стволах деревьев, стенах домов  и заборах. Пауки передвигаются короткими перебежками и быстрыми прыжками, отталкиваясь задними ногами. Заметив добычу на расстоянии 10 – 15 см, паук осторожно подкрадывается и стремительно прыгает на неё. В период размножения самки переходят к оседлому образу жизни и изготавливают паутинные гнезда, в которые откладывают яйца. В гнезде помещаются кокон и самка, охраняющая кладку.

Паук-засадник

  Пауки-засадники  не строят ловчих сетей, а подстерегают добычу на цветках, листьях, коре деревьев, скалах, почве. Пауки этой группы могут иметь различную расцветку и форму тела, обычно хорошо приспособленную к условиям обитания. К типичным засадникам относятся пауки-бокоходы, или пауки-крабы, названные так за то, что все четыре пары ног расположены в одной плоскости с телом, благодаря чему пауки  внешне напоминают крабов. При появлении добычи паук молниеносно раздвигает мощные передние ноги и хватает жертву. Нередко пауки-бокоходы обладают великолепной покровительственной окраской, способствующей маскировке паука во время охоты. У цветочных бокоходов покровительственная окраска особенно эффектна, потому что в зависимости от цвета лепестков один и тот же паук может

  -4-

менять  окраску – от белой и желтой до розовой и бледно-зеленой. К  самым обычным 

цветочным бокоходам принадлежат мизумена с округлым брюшком и томизус, имеющий два угловатых выступа на заднем крае брюшка. Эти пауки нападают в основном на пчел и других насекомых, собирающих с цветков нектар.

Паук-тенетник

  Пауки-тенетники  строятся довольно густые ловчие сети , составленные из сухих и клейких паутинных нитей. У большинства пауков этой группы брюшко округлое, приподнятое над головогрудью. Пауки семейства линифиид располагают свои сети в углублениях почвы, в траве, на ветках деревьев и кустарников. Обычно сеть состоит из куполообразного или горизонтального полога, который снизу и сверху поддерживается вертикальными паутинными нитями. Во время охоты паук сидит стороной вверх. В такой позе он едва различим: темный низ паука сливается с фоном

почвы и ветвей, а его обычно пестрый  верх также малозаметен на фоне светлого неба. Пролетающее над сетью насекомое задерживается вертикальными нитями и падает на

поверхность полога, вызывая его сотрясение. Паук подбегает к месту падения  добычи и , прокусывает полог, захватывает  её снизу коготками хелицр. Похожую сеть в виде горизонтального полога строят и пауки-сенокосцы семейства фольцид, у которых исключительно длинные и тонкие ноги. Селятся фольциды в темных помещениях и сараях. После откладывания кокона  самка фолькуса, находится на сети, постоянно держит кокон в хелицерах до появления паучат.

Паук-кругопряд

  Пауки-кругопряды строят геометрически правильные колесообразные сети среди травянистой и древесно-кустарниковой  растительности. Кругопряды семейства  арнеид имеют толстые ноги и компактное тело с округлым, реже овальным брюшком, на верхней стороне которого асто заметен рисунок из  пятен и полос. В конце лета и осенью большие колесовидные сети аранеид видны повсюду: в лесу, в садах, под крышами строений. Все они изготовляются по единому плану, с которым мы уже познакомились, причем центральная сеточка хорошо выражена. К наиболее известным аранеидам относится обыкновенный крестовик, которого легко опознать по характерному рисунку на брюшке в форме рыцарского креста. Пауки крупные: самка достигает в длину 25 мм, самец – 11 мм. Обычный крестовик обычно не строит

  -5-

убежище. Во время охоты паук сидит в  центре сети, а у других аранеид  сбоку от сети

может находиться убежище, состоящее из густо  сплетенных аутинных нитей или из скрепленных паутинной листьев в виде «домика». Несколько реже обычного встречаются еще более крупные мраморные крестовики. 

Ядовитые  пауки опасные  для человека

  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.

Одним из самых опасных пауков считаются взрослые самки каракурта «черная вдова» (Latrodectus mactans)

  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.

  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.

  Гемолитический  яд южноамериканского паука-скрипача воздействует на кровь и кожу человека, и на выздоровление может потребоваться  несколько месяцев. 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.

  -6-

  Диапазон  обитания

  Посчитано, что в Брянском лесном массиве  на 1 м²  поверхности обитает от 30 до 100 особей пауков. В лесах Воронежской области на 1 м²  в среднем в течение года встречается от 80 до 120 пауков. А вот в смешанном  лесу Средней Европы паучье население на отдельных деревьях составляет: на сосне – 78 , ели – 222, дубе – 595, березе – 76 пауков. Значительная плодовитость многие видов пауков, распространенность в самых различных биотонах, их хищный образ жизни и

необычайная прожорливость позволяют им вместе с паразитическим и хищными насекомыми и насекомоядными птицами регулировать численность вредителей сельского  и лесного хозяйства. 

  Зависимость формы тела от места обитания

  У всех наших северных пауков восемь глаз, расположенных в два или  три ряда. Форма тела может быть различной. Так, у пауков, живущих  средств стеблей злаков и осок, тело вытянуто и по длине в четыре – семь раз превосходит ширину. У пауков, часто сидящих на своих ловчих сетях, тело  шаровидное. Виды обитающие в трещинах, под корой деревьев и камнями обладают уплощенной формой тела. По разнообразию расцветки пауки заметно отличаются от остальных паукообразных. Они бывают одноцветные, темные или светлые, но некоторые окрашены ярко, контрастно, например обладающие острым зрением пауки-скакунчики. Многие пауки имеют покровительственную окраску, делающую их  незаметными на том или ином фоне: на камнях, коре деревьев, среди трав и т.д. 

  Строение  паутинных желез

  Главная особенность пауков – наличие  на конце брюшка паутинных бородавок, представляющих собой видоизмененные конечности. У большинства видов  три пары бородавок. Концы бородавок  покрыты паутинными трубочками, через  которые выходит жидкий секрет паутинных желез, застывающие в виде паутинной нити при контакте с воздухом. Количество желез и трубочек в бородавках у разных видов неодинаково. Наиболее изучен в этом отношении обыкновенный крестовок, у

  -7-

которого  на всех паутинных бородавках начинается 480 – 560 трубочек и около 20 конусов. Железы и трубочки соединены в группы и выделяют паутину определенной толщины. Так, у обыкновенного крестовика одна группа трубочек выделяет паутину для радиальных нитей ловчей сети, другая – для первого круга спирали и т.д. Паутинные бородавки, выделяющие паутину-пряжу, можно сравнить с ткацким станком, а роль челнока, при помощи которого из пряжи сплетаются хитроумные узоры паутины, играют поистине ''золотые'' ноги паука, 

  Размножение

  Значение  паутины в жизни пауков огромно. Без преувеличения можно сказать, что пауков сделала пауками паутина.  Первоначально паутина использовалась только для устройства яйцевых коконов и выстилки норок. В дальнейшем она стала применяться для создания ловчих сетей, т.е. стала основой всей жизни, В убежище паутина благодаря бактерицидным свойствам создает благоприятный микроклимат, в котором

существует  паук. Здесь он укрывается от неблагоприятных  факторов и подстерегает добычу. На паутине происходит сближение самца  и самки, их спаривание. Из неё самка плетёт яйцевой кокон. На паутине паучки разносятся ветром, заселяют новые территории.

  Еще одна особенность пауков состоит  в том, что половые совокупительные  органы самцов находятся на разных участках тела. Для наполнения спермой совокупительных органов, расположенных в концевых члениках педипальп, самец плетет специальную сеточку, растягивая её горизонтально в виде гамака. Затем прикасаясь к ней брюшком, он оставляет на ней каплю семенной жидкости, после чего захватывает её педипальпами. Копулятивные органы заполнены спермой, и теперь самец отправляется на поиски самки. Обнаружив её, самец приступает к ухаживанию, которое бывает разнообразным. Возбуждение самца выражается в активных движениях педипальп и передних ног, а также в ритмических подергиваниях брюшка. Иногда, не обращая внимания на эти сигналы, самка бросает на самца, как на добычу, и тот бывает вынужден бежать. Ухаживание продолжается иногда очень долго и длится до тех пор, пока самка не стане склонной к спариванию. Некоторые самцы плетут по соседству с ловчей сетью самки маленькую брачную сеть, на которую

  -8-

заманивает  самку ритмическими движениями ног. Особенно своеобразно брачное поведение  у пауков-волков и скакунчиков. Приблизившись  к самке, самец качается из стороны в сторону, многократно описывая вокруг самки сужающийся полукруг, а оказавшись совсем рядом, начинает неистово вертеться, увлекая её за собой. На близком расстоянии самец пускает в ход осязательные сигналы, прикасается к самке,- он должен быть уверен, что самка его не съест.

  Самцы некоторых видов подходят к самке, держа в хелицерах «свадебный подарок» - пойманную и тщательно  укутанную паутиной муху. Самка, обычно бросающаяся 

только  на подвижную добычу, на этот раз  принимает муху, правда после нескольких попыток отогнать самца ударами передних ног. Пока она высасывает муху, происходит спаривание.

  Самка, готовая к спариванию, направляется навстречу самцу, производя удары  передними ногами и другие движения, или повисает на паутине в определенной позе Часто перед спариванием самец оплетаете паутинными нитями. У некоторых видов в

результате  длительных подготовительных движений самца самка впадает в каталептическое  состояние, а у самца повышается давление крови в конечном членике  педипальп и расположенные в нем части совокупительного аппарата выворачиваются, выбрасывая семенную жидкость в семяприемник самки.

  Самцы многих видов пауков после спаривания становятся добычей прожорливой  самки, особенно если карликового размера. Самка каракурта, спаривающаяся  с несколькими самцами, впоследствии съедает каждого из них. После спаривания самка откладывает яйца кучкой в коконе, сплетенном из одного или нескольких слоев паутины. Одна самка делает один или коконов, в каждом находится от 50 до нескольких сотен яиц. Форма коконов различна. У некоторых групп они имеют форму чечевицы и прикрепляются к травинке или стенке гнезда . Пауки, плетущие ловчие сети, делают шаровидные коконы.

  Пауки заботятся о потомстве, они охраняют кокон ухаживают за ним. В это  время самка голодает, уменьшается в размерах, её брюшко сильно сморщивается. Самки бродячих пауков носят коконы с собой, прикрепив их к паутинным бородавкам или держа в хелицерах. Большинство пауков перестают заботится о потомстве после тог, как молодь вылупится из яиц, но пауков-волков молодые паучки взбираются на спину

  -9-

матери  и живут некоторое время под  её охраной. У некоторых видов  молодые паучки остаются в гнезде, где самка ухаживает за ними и  кормит их, Встречаются и пауки-кукушки, подкидывающие коконы в гнезда других пауков. 

  Жизненный цикл

  Первая  линька у большинства пауков происходит еще в яйце. Становясь более  активными, паучки покидают кокон, но продолжают некоторое время держаться вместе. В июне можно встретить самок  пауков-волков, таскающих с собой  кокон 

битком набитый крошечными паучками. Жизненный цикл обычно заканчивается в течении года. У пауков-кругопрядов половозрелость, как правило, наступает в конце лета. Осенью самка откладывает яйца и замуровывает их в плотный шарообразный кокон, сплетенный из золотистых шелковых нитей, напоминающих объемную пряжу. Между нитям ворсистой ткани кокона остается прослойка воздуха. До весны будущее паучье потомство живет в теплом «спальном мешке» где-нибудь в укромном месте.

Паучки  выходят весной, строят ловушки точно  такие, какие сооружают взрослые, А ведь они никогда не видели ловчих сетей, не знают «в лицо своих родителей: мать, высосавшая их отца, погибла ещё в прошлом году,

  Поселившись в соответствующих для каждого  вида места, паучки с самого начала строят логова или плетут ловчие сети , характерные для своего вида. Ловчие сети служат для поимки добычи, а у некоторых видов и постоянным местом обитания. 

  Ловчие  сети и охота

  Наиболее  часто встречаются колесовидные ловчие сети. Во время сооружения такой  сети паук должен находиться обязательно на возвышении. Он приподнимает брюшко, широко раздвигает паутинные бородавки и прядет кисточку, состоящую из отдельных легчайших нитей. Эта невесомая кисточка, подхваченная ветром, зацепившись за какой-либо предмет, соединит с ним паука первой нитью будущей ловчей сети. Если кисточка не зацепляется, паук сматывает нить, съедает её и кисточку. Когда в конце концов ветерок забрасывает свободный конец паутинки на соседний предмет, паук с ловкостью канатоходца перебирается через висячий мост на другой конец и усиливает крепление нити, Затем на другой конец и усиливает крепление нити. Затем, дойдя до

  -10-

середины  нити, «строитель» выпускает новую  паутинку и на ней спускается, чтобы  здесь закрепить нить, предварительно сделав два шага в сторону. Так надо,- без этих шагов не образуется небольшой наклон ловчей сети, облегчающий передвижение по ней. Три спицы будущего колеса – три радиуса ловчей сети – готовы. Все они делаются из отдельных тонких сухих нитей, склеенных между собой в толстый «кабель». В центре, соединив поперечными нитями радиусы, паук строит для себя сторожевой пост, где делает передышку. Она нужна ему для переключения «ткацкого

станка» на изготовление другого строительного  материала – клейких нитей. После  передышки начинается самый ответственный этап работы – строительство липкой ловчей спирали.

  Поначалу  паук, совершает круговые рейсы, укладывает вспомогательную спираль, нити которой  без клейкой жидкости. «Строитель»  проложил её для того, чтобы самому не запутаться в хитросплетениях своей сети. Зато теперь он идет к сторожевому посту по проторенной тропе, а за ним от радиуса к радиусу тянется шелковая нить, густо сказанная невысыхающим клеем. В центре сети паук смазывает

ноги  маслянистым веществом, чтобы не приклеиться к клейким нитям, как к липучке, и тем самым не попасть в ловушку собственного производства. Остается убрать нити вспомогательной спирали и добавить клей кого вещества . Делается это: паук натягивает нить спирали зубцом задней ноги, как стрелок тетиву, и мгновенно выпускает её – в результате нить покрывается бусинками клейкого вещества. Теперь колесовидная ловчая сеть  паука-кругопряда готова. Она состоит из многоугольной рама и расходящихся из центра радиальных нитей. Центр сети заплетен паутинными нитями, образующими центральную сеточку. Радиусы сети соединяются клейкими ловчими нитями, расположенными по спирали. Между центральной сеточкой и ловчими нитями свободная зона, иногда правда её не бывает. Ловчая сеть такого типа – наиболее совершенное приспособление для охоты пауков за летающими насекомыми.

  Пауки очень прожорливые хищники, питаются главным образом насекомыми, которых  они высасывают. Способы ловли  добычи разнообразны. Бродячие пауки  подкарауливают добычу, крадутся к  ней и настигают одним или  несколькими прыжками. При этом уже у бродячих форм добыча нередко опутывается паутинными

  -11-

нитями. Пауки, ведущие оседлую жизнь, почти  всегда делают те или иные ловчие устройства из паутины, от простых сигнальных нитей, протянутых от устья логовища, в  котором сидит паук, до очень сложных ловчих сетей. Убивается добыча, как правило, ядом. Ядовитые железы очень характерны для пауков. У примитивных форм железы небольшие, целиком помещаются в хелицерах, для Araneomorphae характерны крупные железы, вдающиеся в полость головогруди. Каждая из двух желез окружена спиральной мускулатурой, при сокращении которой яд через отверстие на конце

когтевидного  членика хелицер впрыскивается  в тело жертвы. На небольших насекомых  яд действует почти мгновенно, но более крупные некоторое время продолжают биться в сетях. Добыча опутывается паутиной, но, если она крупна и паук не может с ней справиться, он сам освобождает добычу. Нередко из тенет выбрасываются и насекомые с резким запахом — клопы и др. Объекты питания очень разнообразны. Обычно это самые различные насекомые, подходящие по размеру. В сеть тенетных пауков попадают главным образом летающие формы, чаще других двукрылые. Паук, высасывающий муху,— картина для каждого само собой

разумеющаяся. Видовой состав потребляемых насекомых  зависит от местообитания и времени года. Многие пауки, живущие близ почвы или в норках, питаются в основном жуками и прямокрылыми. Некоторые наряду с насе комыми затаскивают в норку и поедают дождевых червей и улиток. Есть пауки, специализировавшиеся в выборе добычи, охотящиеся только на муравьев или только на пауков других видов (сем. Mimetidae). Водяной паук Argyroneta охотится за личинками водных насекомых, рачками, мальками рыб. Громадные тропические пауки-птицеяды при случае убивают и съедают небольших птиц, хотя в основном питаются насекомыми. В неволе птицеяды охотно поедают небольших ящериц, лягушек, мышей. Бразильский птицеяд Grammostola питается молодыми змеями и уничтожает их в большом количестве. Амфибиотические пауки (Dolomedes и др.), бегающие по воде, вылавливают небольших рыбок, головастиков и личинок насекомых. По способу питания пауки в наиболее законченной форме представляют арахнидный тип. Фильтрующий аппарат предротовой полости и глотки, узкий пищевод, мощный сосательный желудок — все это приспособления для питания жидкой пищей. Поймав и убив добычу, паук разрывает и разминает ее хелицерами, изливая при этом пищеварительный сок,