Anatomia i biologia pająka

Anatomia pająka — arcydzieło wśród stworzeń

Pająki (rząd Araneae) istnieją od ponad 380 milionów lat — były tu przed dinozaurami i przeżyły każde masowe wymieranie. Ich budowa ciała to efekt setek milionów lat optymalizacji — każdy element służy precyzyjnej funkcji. Zrozumienie anatomii pomaga w hodowli, diagnostyce problemów zdrowotnych i docenieniu tych niezwykłych stworzeń.

Plan budowy ciała

Ciało pająka składa się z dwóch głównych części połączonych wąskim trzonkiem (pedicelem): prosoma (głowotułów, przednnia część) — pokryta twardą płytką (karapaks) od góry i sternum od spodu. Zawiera mózg, gruczoły jadowe, żołądek ssący, przyczepy nóg. Opistosoma (odwłok, tylna część) — miękka, rozciągliwa, zawiera narządy wewnętrzne: serce, płuca książkowe, układ trawienny, narządy rozrodcze, gruczoły przędne. To dlatego upadek na odwłok jest tak niebezpieczny — nie chroni go twardy pancerz.

Chelicery (kły)

Para silnych wyrostków zakończonych ostrymi kłami — narzędzie do chwytania i zabijania ofiary. Wewnątrz chelicery uchodzi kanał gruczołu jadowego — jad jest wstrzykiwany przez otwory blisko końca kła. U ptaszników kły są imponujące: u Theraphosa blondi osiągają 2–2,5 cm. U nastolatek, które właśnie zlinniały — kły są białe i miękkie, twardnieją w ciągu 1–2 tygodni (dlatego nie karmimy po linieniu). Kły u ptaszników poruszają się równolegle do siebie (w dół), w przeciwieństwie do pająków araneomorficznych (właściwych), których kły krzyżują się jak szczyp ce.

Pedipalpy

Para kończyn z przodu ciała, wyglądających jak krótkie nogi. Funkcje: dotykanie i badanie otoczenia (zmysł dotyku i chemiczny), manipulacja pokarmem (przytrzymywanie ofiary podczas jedzenia). U dorosłych samców: pedipalpy przekształcone w narząd kopulacyjny — końcówka (embolus) służy do przekazania spermy samicy. Powiększone bulwy na pedicalpach to najwyraźniejsza cecha płciowa dorosłego samca.

Nogi — hydraulika zamiast mięśni

8 nóg — każda złożona z 7 segmentów: biodro (coxa), krętar z (trochanter), udo (femur), kolano (patella), goleń (tibia), nadstoie (metatarsus), stopa (tarsus) z pazurkami. Fascynujący mechanizm: pająki nie mają mięśni prostujących nogi! Zginanie — mięśniami. Prostowanie — ciśnieniem hydraulicznym hemolimfy (płynu odpowiadającego krwi). Pająk pompuje hemolimfę do nóg, żeby je wyprostować. Dlatego: martwy pająk ma nogi podkurczone (brak ciśnienia), odwodniony pająk ma trudności z poruszaniem się (za niskie ciśnienie), pająk z pękniętym odwłokiem wykrwawia się i traci zdolność ruchu (hemolimfa = płyn hydrauliczny = krew). Na końcach stóp: pazurki i poduszeczki z mikroskopijnymi włoskami (scopulae) — pozwalają ptasznikowi chodzić po gładkim szkle (adhezja Van der Waalsa — ta sama fizyka co u gekonów).

Oczy — osiem, ale słabe

Większość pająków ma 8 oczu rozmieszczonych na górze prosomy. Ale wzrok ptaszników jest słaby — rozróżniają światło od ciemności i wykrywają ruch, ale nie widzą szczegółów. Wyjątki w świecie pająków: skaczące (Salticidae) mają zdumiewająco ostry wzrok — ale to nie ptaszniki. Ptaszniki polegają przede wszystkim na wibracjach i dotyku, nie na wzroku.

Zmysły — świat wibracji

Pająk żyje w świecie wibracji, nie obrazów. Całe ciało pokryte jest włoskami czuciowymi (setae) reagującymi na dotyk, przepływ powietrza i wibracje podłoża. Trichobotria — ekstremalnie czułe włoski na nogach, reagujące na wibracje powietrza (wykrywają lot owada z odległości kilkunastu centymetrów). Narządy szczelinowe (slit sensilla) — wykrywają mikroskopijne wibracje podłoża — pająk wie, że po podłodze idzie świerszcz, zanim go zobaczy. Zmysł chemiczny — włoski na pedipa lpach i stopach wykrywają substancje chemiczne (odpowiednik węchu i smaku jednocześnie). Samce wyczuwają feromony samicy na jedwabiu.

Przędzie i jedwab

Na końcu odwłoka: kądziołki przędne (spinnerets) — zwykle 2–3 pary. Z nich wydobywa się jedwab — płynne białko które twardnieje w kontakcie z powietrzem, formując nić. Pająk produkuje różne typy jedwabiu (ptaszniki głównie): jedwab strukturalny (linie prowadzące, rusztowanie sieci), jedwab klejący (do chwytania ofiar — mniej u ptaszników niż u pająków sieciowych), jedwab kokonowy (owijanie jaj — gęsty, wielowarstwowy), jedwab tapetujący (wykładanie wnętrza nory — gładki, twardy), jedwab sygnałowy (linie wyzwalające alarm przy wejściu do nory). Jedwab pajęczy jest 5x mocniejszy od stali o tej samej grubości i bardziej elastyczny niż nylon — nauka od lat próbuje go syntetyzować (biomimetyka, genetycznie modyfikowane kozy, baktreie E. coli, dżdżownice jedwabne).

Płuca książkowe i układ oddechowy

Ptaszniki oddychają przez płuca książkowe (book lungs) — struktury złożone z cienkich, ułożonych jak strony książki blaszek, przez które następuje wymiana gazowa (tlen z powietrza do hemolimfy, CO₂ na zewnątrz). Ptaszniki mają dwie pary płuc książkowych — otwory (spiracle) widoczne na spodzie odwłoka. Płuca książkowe to bardzo stary mechanizm oddychania — pochodzi od skrzel przodka żyjącego w wodzie, zaadaptowanych do oddychania powietrzem. Dlatego ptaszniki potrzebują odpowiedniej wilgotności — zbyt suche powietrze wysusza blaszki płucne.

Hemolimfa — nie krew, ale podobna

Pająki nie mają krwi w naszym rozumieniu — mają hemolimfę: przezroczysty lub niebieskawy płyn (niebieski od hemocyjaniny — odpowiednik hemoglobiny, ale z miedzią zamiast żelaza). Hemolimfa transportuje tlen, składniki odżywcze, hormony — i służy jako płyn hydrauliczny do prostowania nóg. Układ krwionośny jest otwarty — serce (rurowate, w górnej części odwłoka) pompuje hemolimfę do naczyń, ale ta wydostaje się do wolnej przestrzeni ciała i wraca do serca przez ostia (otwory). Utrata hemolimfy (np. przy pęknięciu odwłoka) = utrata ciśnienia = utrata zdolności ruchu = śmierć, jeśli rana nie zostanie zamknięta.

Układ trawienny — trawienie zewnętrzne

Pająki nie żuią — nie mają zębów. Trawienie odbywa się na zewnątrz ciała: pająk wstrzykuje w ofiarę enzymy trawienne (razem z jadem lub osobno), enzymy rozpuszczają tkanki ofiary, pająk wciąga płynna papę żołądkiem ssącym (w prosomie). Dlatego po posiłku zostaje suchy, pusty szkielet świerszcza — cała treść została wyssana. Proces jedzenia trwa długo — duży ptasznik może jeść świerszcza przez kilka godzin.