Міністерство освіти і науки України
Національний педагогічний університет імені Михайла Петровича Драгоманова
Інститут природничо-географічної освіти та екології
Кафедра зоології
Курсова робота
із зоології на тему:
Особливості біології та екології павука-хрестовика (Araneus diadematus)
Виконав: Студент
зі спеціальності «Біологія
та практична психологія» III курсу
Чубук Владислав Петрович
Науковий керівник:
Доцент Чепурна Наталія Петрівна
Київ – 2010
Зміст
Вступ
1. Класифікація і розвиток павуків у ході еволюції
2. Будова павука-хрестовика
А. Зовнішня будова
Б. Павутинні залози
В. Внутрішня будова
Г. Органи чуття
Д. Механізм харчування
Є. Розмноження
Е. Павутина
3. Застосування павутини в промисловості
Висновок
Список використаних джерел
Вступ
Актуальність: павуки в наш час є однією з найбільш процвітаючих груп тварин. Вони освоїли всі природні зони Землі – від пустель і тропічних лісів до помірних областей
Найбільш значущою ознакою павуків, яка відрізняє їх від інших є павутина, яка мала вирішальне значення в еволюції цього ряду. У всіх життєвих проявах, що підтримують існування виду, - добування їжі, розмноженні, розселенні й переживання несприятливих умов павуки користуються павутиною. З неї робиться притулок, пастка, з її допомогою відбувається складна процедура спарювання, з неї плететься яйцевий кокон та зимувальний мішок.
Павутина використовується протягом усього життя, аж до розмноження й турботи про потомство.
Об’єкт дослідження: павук-хрестовик.
Предмет дослідження: особливості утримання павука-хрестовика в штучних умовах.
Мета і завдання роботи:
1. За літературними джерелами вивчити особливості зовнішньої і внутрішньої будови;
2. Проаналізувати еволюцію павуків родини Araneidae;
3. Дати систематичне положення павуків-хрестовиків;
4. З'ясувати поширення виду на території України;
5. Дослідити особливості утримання павука-хрестовика в штучних умовах;
6. Виявити практичне значення павука-хрестовика.
1. Класифікація і розвиток павуків у ході еволюції
- Царство: Тварини(Animalia)
- Тип: Членистоногі(Arthropoda)
- Підтип: Хеліцерові(Chelicerata)
- Клас: Павукоподібні(Arachnida)
- Ряд: Павуки(Araneae)
- Підряд: Вищі павуки(Araneomorphae)
- Родина: Арахніди(Araneidae)
- Рід: (Araneus)
- Вид: Павук-хрестовик(Araneus diadematus)
Родина арахніди (Araneidae)
1 – Хрестовик звичайний (Araneus diadematus)
2 – Хрестовик мармуровий (Araneus marmoreus)
3 – Хрестовик чотирьохплямистий (Araneus quadratus)
4 – Колопряд строкатий (Singa nitidula)
Розвиток павуків у ході еволюції
Перші павуки з’явились у кам’яновугільному періоді 350 млн. років тому. З того часу вони, майже, не змінились. Тому їх і називають „живими викопними”.
Найбільш характерна особливість павуків – павутинний апарат, утворився в їхніх предків у самому процесі виходу на сушу. Доказом цього є павутинні бородавки. У всіх хеліцерових при виході на сушу черевні зяброві кінцівки або перетворюються в легені й інші спеціальні органи або атрофуються. Зяброві кінцівки на суші не мали застосування. Тому павутинні бородавки могли сформуватися тільки у водних чи амфібіотичних форм. Вони утворилися в павуків з ніжок десятого й одинадцятого сегментів, а кінцівки восьмого і дев’ятого перетворилися в легені. Павутин спочатку використовувалася для яйцевих коконів, як у тих сучасних павуків, у яких павутинна діяльність ще малорозвинена. Надалі павутина стала усе більше входити в життя павуків. З її допомогою виробилися різні форми спарювання, стали влаштовуватися гнізда та ловильні пристосування різноманітних конструкцій.
Примітивних павуків, які належать до Orthognatha, тепер залишилось небагато – близько 20 видів. У них ще зберігаються зовнішнє розчленування черевця (членисточеревцеві). В підряд Orthognatha входять павуки, що, зазвичай, називають Мегаломорфами (Megalomorphae). Ці павуки густо вкриті волосинами і найчастіше мають великі розміри. Мегаломорфи вважаються примітивними через будову щелеп: щелепний кіготь у них є тільки на одній щелепі. Вони заселяють наземні тропічні екосистеми і, зокрема, ґрунт, поселяючись в норах. Серед них – павуки-птахоїди (Theraphosidae) об’єднують близько 2 тисяч видів. Сюди належать найбільші павуки. Розмах ніг гігантського птахоїда сягає 20 см при довжині тіла 11 см. Птахоїди поступово стають жителями домашніх тераріумів. Живуть вони довго, до 8-9 років.
В порівнянні з Ортогнатами, більш прогресивними є павуки – Лабідогнати (Labidognatha), які складають найбільшу групу вищих – справжніх павуків (25 тисяч). Сюди входять практично всі інші види павуків, відомі науці. Наявність щелепних кігтів на обох щелепах – це риса, що відрізняє цю групу від мигаломорфів. До цієї групи належать такі відомі родини павуків як: павуки-краби (Thomisidae), павуки-вовки (Lycosidae), павуки-кругопряди (Araneidae), павуки-довгоніжки (Pholcidae), павуки-тенетники (Theridiidae), воронкові павуки (Agelenidae).
В межах підряду Labidognatha розрізняють дві групи: в першу входять павуки, які здатні виробляти речовину, що називається крібелум. Вона дозволяє виробляти незвичайно пружний павутинний шовк. До другої групи відносяться павуки (і їх більшість), які не мають крібелума.
Організація павуків раз виникнувши, не зазнала кардинальних змін, але паралельно розвитку павутинної діяльності вдосконалювалася. Останнє найбільш чітко проявляється в тому, що спочатку метамеричні(сегментовані) органи концентруються й починають функціонувати як єдині системи. Зникає членистість черевця, і воно стає компактним, сильно концентрується нервова система, скорочується число по сегментованих органів(павутинних бородавок, легенів). Росте злагодженість організму як єдиного цілого, координація й точність рухів, швидкість реакцію на дії навколишнього середовища. Павутиною користувалися й деякі інші арахніди – павутинні кліщі, лжескорпіони. Але в них павутинні залози розташовані інакше, наприклад у хеліцерах, і по одній цій ознаці не могли одержати такого розвитку, як павуки. Це показує, що павуки вийшли на сушу своїм шляхом, незалежно від інших арахнід.
Наочним свідченням результату еволюції є павук-хрестовик.
Зустрічається в садах і парках по всій Україні. Найчастіше його можна побачити в лісі.
2. Будова павука-хрестовика
А. Зовнішня будова павука-хрестовика
Характерною ознакою павука-хрестовика, яка відображена у його назві, є малюнок у вигляді хреста на спинній поверхні черевця.
Тіло павука-хрестовика різко поділене на головогруди й черевце. Головогруди з розташованими на них хеліцерами й педипальпами, як правило, менші черевця, попереду звужені й притуплені, черевце яйцеподібне.
Головогруди покриті щільним твердим щитом, у передній частині якого розташовані очі – чотири пари. Хеліцери короткі, двочленникові. Їх серповидний кінцевий членник, підгинаючись, входить у ямку на основному членнику. На його кінці відкривається протока отруйної залози. Хеліцерами павук схоплює й убиває здобич, захищається від ворогів, розрізає нитки павутини. Педипальпи схожі на кінцівки, але коротші та мають один кігтик, мають волоски, що служать для проціджування рідкої їжі. Щупальця педипальп служать органами дотику, але у пересуванні участі не беруть. У статевозрілих самців педипальпи видозмінені у зв’язку зі статевою функцією, їх кінцеві членники перетворені в копулятивні органи, звичайно дуже складно влаштовані.
Кінцівки семичленникові, вони основою кріпляться навколо цільного грудного щитка. На кінцівках є два серповидних гребінчастих кігтика. Між ними розташований непарний придаток(емподій), також кігтевидний або у вигляді липкої подушечки. Кінцівки покриті волосками: місцями прилягають, місцями стирчать, різними за формою та розмірами – вони виконують функцію органів чуття: дотикових і нюхових. Кінцівками павук-хрестовик натягує й розриває павутинні нитки, відміряє відстань між радіусами та оборотами спіралі павутини.
Черевце павука-хрестовика нечленнисте, його сегменти злиті. Покрив черевця еластичний густо вкритий волосками. Сліди сегментації черевця зберігаються у хрестовика в будові мускулатури, іноді в малюнку черевця. Сегменти добре виражені в зародка, у молодших павучків жовткова маса, що заповнює шлунок, також сегментована. Згідно цього у складі черевця налічується 11 об’єднаних сегментів, причому тергальні ділянки розвинені повніше, а ніж стернальні, кілька задніх сегментів в більшій чи меншій степені атрофуються. На черевці відкривається статевий отвір, розташовані органи дихання – легені й трахеї – та павутинні бородавки.
Павутинні бородавки – це видозмінені черевні кінцівки десятого й одинадцятого сегментів. Павук - хрестовик має три пари бородавок: дві пари зовнішніх, звичайно двочленникових, і пари задніх серединних, нечленнистих. Вони розташовані на черевці знизу перед горбком з анальним отвором. На кінцях бородавок є численні хітинові павутинні трубочки(видозмінені волоски), у які відкриваються протоки павутинних залоз.
Б. Павутинні залози
Павутинні залози містяться у порожнині черевця, добре розвинені й численні. Протока кожної залозки відкривається на кінці павутинної трубочки. Поряд зі звичайними трубочками є невелике число так званих павутинних конусів, на яких відкриваються протоки більшості залоз. Павутинний апарат павуків-хрестовиків утворений шістьма типами павутинних залоз, причому на павутинних бородавках в цілому є більше 500 трубочок і близько 20 павутинних конусів.
Павутина, виділювана залозами різних типів, використовується для різних цілей. Так, хрестовик для побудови ловильних сіток використовує секрет всіх своїх залоз, крім так званих трубковидних, павутина яких йде на яйцеві кокони. Павутинна рама й радіуси, що натягуються всередині, робляться з порівняно товстих сухих ниток, які виділяються ампуловидними залозами. При цьому кілька залозок працюють одночасно й окремі тонкі нитки з’єднуються рідким секретом у більш товстий «кабель». Так звані грушоподібні залози виділяють пучки тонких волокон, якими кінці основних ниток прикріплюються до навколишніх предметів. Спіральна нитка робиться з павутини дольковидних залоз і покривається липким секретом деревоподібних залоз, що не застигає на повітрі й незабаром збирається в мікроскопічні крапельки. Завдяки цьому ловильна сітка більш-менш довгостроково залишається липкою. Павутина хрестовика по хімічному складу близька до шовку шовкопрядів, від якого відрізняється малим вмістом речовин, що склеює, - серицина, розчиненого у воді. Основу павутинного шовку становить протеїн фіброїн, утворений складним комплексом альбумінів, аланіна та глютамінової кислоти. По фізичним властивостям павутина також близька до гусеничного шовку але набагато еластичніше та надійніше. Навантаження розриву для павутини хрестовика становить від 40 до 261 кг. на 1 мм² розрізу нитки, у той час як для гусеничного шовку – тільки 33-43 кг на 1мм².