Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 8 клас. Повні уроки>>Біологія: Клас Павукоподібні. Загальна характеристика класу. Повні уроки

Тема

• Клас Павукоподібні. Загальна характеристика класу.

Мета уроку

• сформувати знання про клас павукоподібні

Завдачі уроку

• Познайомитися з особливостями будови і життєдіяльності павукоподібних;
• Виявити риси ускладнення організації у зв'язку з виходом на сушу;
• Продовжити формування вмінь складати таблиці, вирішувати проблемні питання, узагальнювати;
• Розкрити значення павукоподібних в природі і ролі в житті людини.
  

Хід уроку

Особливості будови і життєдіяльності павукоподібних

Клас Павукоподібні (Arachnida) - наземні хеліцерові з великою головогруддю, несучою короткі клешневидні або когтевидні хеліцери, довгі педипальпи і чотири пари довгих ходильних ніг. Черевце позбавлене кінцівок.

Малюнок 1. Павукоподібні.

Відомо близько 63 тис. видів павукоподібних. Це переважно наземні форми, що живуть у грунті і на рослинах. Серед них є повторноводні види, а також паразити тварин і рослин. Найбільш часто зустрічаються павукоподібні: скорпіони, сольпуги, павуки, косарики і різноманітні кліщі.

Для багатьох павукоподібних характерно виділення павутинних ниток з особливих павутинних залоз. Павутина грає істотну роль в житті павукоподібних: у видобутку їжі, захисту від ворогів, розселенні молоді і т. п.
Латинська назва павукоподібних Arachnida дана по імені героїні міфів Стародавній Греції - рукодільниці Арахни, перетвореної Афіною в павука.

Малюнок 2. Павутина.

Давайте переглянемо дуже цікавий відео-матеріали, з яких мі дізнаємось чтому павуки не потрапляють у свої сеті та як павук обвиває павутиною свою здобич.

Відео 1. „Чому павуки не потрапляють у свої сеті”.

Відео 2. „Павук обвиває паутиною свою здобич”.

Зовнішня будова

Павукоподібні надзвичайно різноманітні за формою і розмірами тіла, сегментації, будовою кінцівок. Від первічноводних хелицерових вони відрізняються пристосуваннями до життя на суші. У них більш тонкі хітинові покриви, це полегшує вагу їхнього тіла, що важливо для сухопутних тварин. Крім того, у складі хітинової кутикули у них з'явився особливий зовнішній шар - епікутикула, захищає тіло від висихання. У павукоподібних зникли зяброві ніжки на черевці, а натомість з'явилися органи повітряного дихання, легені або трахеї. Рудименти черевних ніг у них виконують статеву, дихальну функції або перетворилися на павутинні бородавки. Ходильні ноги павукоподібних довші, ніж у водних хелицерових, і пристосовані до пересування на суші.

У межах класу павукоподібних спостерігається олігомеризація сегментації тіла до повного злиття всіх сегментів. Можна виділити кілька типів розчленування тіла у павукоподібних, найважливіші з яких наступні. Найбільшою розчленованістю тіла характеризуються скорпіони (мал. 3). У сольпуг більш примітивне розчленування головогрудей, ніж у інших павукоподібних: акрон і перші чотири сегмента злиті, а останні три сегменти вільні, з яких останній сегмент рудиментарний. Косарики мають злиту головогруди, а черевце - з дев'яти сегментів і тельсоном, який злитий з останнім черевним сегментом.

Малюнок 3. Скорпіон.

У павуків злиті головогруди і черевце. Тіло більшості кліщів повністю злите. Кінцівки павукоподібних різноманітні за формою і функціями. Хеліцери функціонально подібні мандібуламі раків. Ці органи служать для роздрібнення їжі або прокусування жертви. Вони можуть бути клешневідние, як у скорпіонів, сольпуг, або когтевіднимі, як у павуків, або стілетовіднимі, як у багатьох кліщів. Педипальпи можуть служити для захоплення або утримання здобичі. Хапальні педипальпи з клешнею на кінці характерні для скорпіонів і лжескорпіонов. Педипальпи сольпуг жгутовідние і виконують відчуває функцію. У павуків педипальпи подібні ротовим щупальцям комах. На них зосереджені дотикові, нюхові сенсілли. У самців багатьох павуків на педипальпах розташовані злягальні органи. У деяких кліщів педипальпи разом з хеліцерами входять до складу колючо-смокче ротового апарату. Чотири пари ходильні ніг у всіх павукоподібних складаються з 6-7 члеників і служать для пересування. У сольпуг, теліфонов перша пара ходильні ніг виконує функцію відчувають органів. На ногах павукоподібних багато дотикових волосків, що компенсує відсутність у них вусиків, характерних для інших членистоногих.

На черевному відділі деяких павукоподібних є рудименти кінцівок, які виконують різні функції. Так, у скорпіонів на першому сегменті черевця розташовані парні статеві кришечки, прикривають статеві отвори, на другому особливі відчувають гребневидние органи та на 3-6-м сегментах легені - видозмінені зяброві ніжки. У павуків на нижній стороні черевця є 1-2 пари легенів і 2-3 пари придатків - павутинних бородавок, які представляють собою видозмінені рудименти кінцівок. У деяких нижчих кліщів на черевці є три пари коксальние органів, які представляють собою придатки кокс (тазиків) зредукованих ніжок.

Малюнок 4. Павук.

Покриви представлені шкірою - гіподермою, яка виділяє хітинову кутикулу, що складається з двох або трьох шарів. Епікутикула добре розвинена у павуків і косариків, а також у деяких кліщів. Кутикула багатьох павукоподібних світиться в темряві, що пояснюється особливою структурою хітину, яка поляризує проводить світло. До шкірних похідних відносяться отруйні залози біля основи хеліцеру у павуків і отруйної голки у скорпіонів, павутинні залози павуків, лжескорпіонов і деяких кліщів.

Контролюючий блок № 1

1. Яка кількість видів павукоподібних відомо в цей час?
2. Де живуть павукоподібні?
3. Що представляють собою тіло і покриви павукоподібних?

Внутрішня будова

Травна система

Травна система павукоподібних складається з трьох відділів (мал. 5). Залежно від типу харчування будова кишечника варіює. Особливо складна будова травної системи спостерігається у хижих павукоподібних з позакишкові травленням. Такий спосіб харчування особливо характерний для павуків. Вони проколюють жертву хеліцерами, вводять всередину жертви отрута і травні соки слинних залоз і печінки. Під впливом протеолітичних ферментів тканини жертви перетравлюються. Потім павук всмоктує напівпе реварену їжу, а від жертви залишаються тільки покриви. На павутині павука часто можна бачити покриви висмоктаних їм комах.

Яким чином павуки „трапезнічають” мі дізнаємось у наступному відео-фрагменті.

Відео 3. „Трапеза хижака”.

У будові кишечника павуків є ряд пристосувань до такого способу харчування. Передня кишка, вистелена кутикулою, складається з мускулистої глотки, стравоходу і смоктального шлунка. За рахунок скорочення мускулатури глотки і особливо шлунка павук всмоктує рідку напівпереварену їжу. Середня кишка у головогрудей утворює сліпі відростки (У павуків - п'ять пар). Це дозволяє павукам та іншим павукообразним поглинати великий обсяг рідкої їжі. Середня кишка у черевному відділі утворює парні залізисті випинання - печінка.

Печінка функціонує не тільки як зтравна залоза, в ній відбувається фагоцитоз - внутрішньоклітинне травлення. У павуків є чотири пари печінкових придатків. Задній відділ середньої кишки утворює здуття, в яке впадають видільні канальці мальпігієвих судин. Тут формуються екскременти і екскрету, які потім виділяються через коротку задню кишку назовні. Павукоподібні можуть довго голодувати, тому що в них утворюються запаси поживних речовин в особливій запасний тканини - жировому тілі, розташованому в міксоцелем.

Малюнок 5. Внутрішня будова паука.

Видільна система

Видільні органи представлені коксальние залозами і мальпігієвими судинами. У головогрудей є 1-2 пари коксальних залоз, які відповідають целомодукти. Залози складаються з мезодермального залозистого мішечка, від якого відходить звивистою канал, що переходить у прямий вивідний канал. Видільні отвори відкриваються в основу кокса третій або п'ятий пар кінцівок. Кокса, або тазик, - це базальний членик ніг членистоногих. Положення видільних залоз близько кокса ходильних ніг послужило підставою для їх назви - коксальні. У ембріогенезі коксальні залози закладаються у всіх павукоподібних, але у дорослих тварин вони часто недорозвинені.

Мальпігієві судини - це особливі органи виділення, властиві сухопутним членистоногим. У павукоподібних вони ентодермального походження і відкриваються в задній відділ середньої кишки. Мальпігієві судини виділяють екскрету - зерна гуаніну. У кишечнику з екскретів відтягується волога, що економить втрату води в організмі.

Органи дихання

У павукоподібних виникли два типи органів повітряного дихання: легені і трахеї. Існує гіпотеза про те, що легені павукоподібних утворилися з черевних зябрових ніжок ракоскорпіонів. Про це свідчить їх пластинчаста будова. Так, у скорпіонів легкі розташовані на 3-6-м сегментах черевця і являють собою глибокі впячивания, в яких зсередини знаходяться тонкі перисті листочки. За своєю будовою легкі павукоподібних схожі на зяброві ніжки водних хелицерових, занурилися в шкірні западини (мал. 297). Легкі є також у жгутоногіх (дві пари) і павуків (1-2 пари).

Трахеї - це також органи повітряного дихання у сухопутних хеліцерових. Вони представляють собою шкірні впячивания у формі тонких трубочок. Ймовірно, трахеї виникали незалежно в різних філогенетичних лініях павукоподібних. Про це свідчить різне розташування стигм (дихальних отворів) у різних павукоподібних: у більшості - на 1-2-м сегментах черевця, у сольпуг - на 2-3-м сегментах черевця і на головогруди і непарна стигма на четвертому сегменті черевця, у двулегочних павуків - на останніх сегментах черевця, а у деяких - у підстави хеліцер або ходильні ніг або на місці скорочених легенів. Найбільш потужно розвинена трахейна система у сольпуг, в якій розрізняються поздовжні стовбури і розгалуження, що проходять в різні ділянки тіла (мал. 298).

У різних загонах павукоподібних спостерігаються різні органи дихання. Тільки легеневе дихання характерне для скорпіонів, жгутоногіх і чотирьохлегочних павуків. Трахейне подих властивий більшості павукоподібних: лжескорпіонам, сольпугам, косариками, кліщам і деяким павукам. А у двулегочних павуків є одна пара легких і одна пара трахей. Деякі дрібні кліщі не мають органів дихання і дихають через шкіру.

Кровоносна система

Кровоносна система незамкнена. Серце - на спинній стороні черевного відділу. У павукоподібних з вираженим розчленуванням тіла серце довге, трубчасте з великим числом остій; наприклад, у скорпіонів сім пар остій, а в інших павукоподібних серце коротшає і число остій зменшується. Так, у павуків серце з 3-4 парами остій, а у кліщів – з однією парою. У деяких дрібних кліщів серце зредуковано.
Нервова система. Головний мозок складається з двох відділів: протоцеребрума, иннервирующего очі, і тритоцеребрума, иннервирующего хеліцери (рис. 299). Дейтоцеребрум, властивий іншим членистоногим, у яких є перша пара антен, у павукоподібних відсутня.

Черевний нервовий ланцюжок іннервує інші кінцівки головогрудей і черевце. У павукоподібних спостерігається тенденція до злиття гангліїв черевного нервового ланцюжка (олігомеризація). У найбільш розчленованих форм, як у скорпіонів, є один злитий головогрудиної ганглій і сім гангліїв в черевному відділі. У сольпуг, крім головогрудний ганглія, є лише один черевної вузол; у павуків зберігається тільки головогрудний ганглій, а у кліщів і косариків виражено тільки окологлоточное гангліозне скупчення.

Органи почуттів

Органи зору розвинені слабо і представлені 1, 3, 4, 6 парами простих очок на головогруди. У павуків частіше вісім очей, розташованих у дві дуги, а у скорпіонів є одна пара великих серединних очок і 2-5 пар бічних.

Малюнок 6. Очі.

Основними органами чуття у павукоподібних є не очі, а дотикові волоски і тріхоботрії, вловлюють коливання повітря. У деяких павукоподібних є органи хімічного чуття - ліровидні органи. Вони являють собою невеликі щілини в кутикулі, на дні яких у м'якій мембрані підходять відчувають відростки нервових клітин.

Малюнок 7. Волоски у павука.

Більшість павукоподібних - Хижаки, що полюють у темряві, і тому для них особливе значення мають органи дотику, сейсмічного почуття (тріхоботріі), а також нюху.

Малюнок 8. Павух – хижак.

Статева система

Павукоподібні роздільностатеві. У деяких виражений статевий диморфізм. У багатьох павуків самці кілька менше самок, і у них на педипальпах є здуття – насіннєві капсули, які вони заповнюють спермою в період розмноження. Гонади парні або злиті. Протоки завжди парні, але можуть впадати в непарний канал, що відкривається статевим отвором на першому сегменті черевця. У самців деяких видів є додаткові залози, а у самок - сім'яприймачів.

Розмноження і розвиток

Запліднення у павукоподібних може бути зовнішньо-внутрішнім або внутрішнім.

У першому випадку самці залишають на поверхні грунту сперматофори – пакети зі спермою, а самки їх знаходять і захоплюють статевим отвором. Самці деяких видів вкладають сперматофори в статевий отвір самок за допомогою педипальп, а інші спочатку набирають сперму в насінні капсули на педипальпах, а потім видавлюють її в статеві шляхи самок. Деяким павукообразним властиві копуляція і внутрішнє запліднення.

Малюнок 9. Самка павука-вовка (сімейство Lycosidae) - як і більшість павуків, невинна істота і турботлива мати, вона всюди носить із собою кокон із яйцями.

Після появи павучат самки одних видів плетуть для них купол із сітей, самки інших видів носять дитинчат на собі до повної втрати сил, поки не загинуть.

Малюнок 10. Самець морського павука Nymphon grossipes з кладкою.

У морських павуків (Кл. Pantopoda), які не мають нічого спільного з павуками сухопутними, за майбутнім потомством завжди доглядає самець. Він скачує відкладені самкою яйця в компактні кокони, після чого підхоплює їх спеціальними яйценосних ніжками і тягає до самого їх дозрівання.

Розвиток прямий. З яєць виходять молоді особини, схожі на дорослих. У деяких видів яйця розвиваються в статевих шляхах, і в них спостерігається живородіння (скорпіони, лжескорпіони, деякі кліщі).
У кліщів нерідко спостерігається метаморфоз, і їх личинки - німфи мають три пари ходильні ніг, а не чотири, як у дорослих.

Контролюючий блок № 2

1. Які органи почуттів розвинуті у павуковоподібних?
2. Як здійснюється дихання павукоподібні?
3. Яким чином відбувається запліднення у павокоподібних?

Список використаної літератури

1.    Урок на тему „Павукоподібні”  Семенова Анастасія Сергіївна, вчитель біології ЗОШ  № 15, м.Луцьк.
2.    Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература» - СПб.: Издательство «Лань», 2008.
3.    Акимушкин И.И. Мир животных: Беспозвоночные. Ископаемые животные. - М.: Мысль.
4.    Шарова И.Х. Зоология беспозвоночных: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. — М.:Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2005. — 592 с: ил.
5.    Биология Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут, 2008.

Відредаговано та надіслано Горбатко С. М.

Над уроком працювали

Семенова А. С.

Горбатко С. М.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.