Stawonogi – skorupiaki i pajęczaki
Wyspa Bożego Narodzenia, listopad, upał. 150 milionów krabów czerwonych, chrzęszcząc pancerzami, wędruje z lasu do oceanu, by złożyć jaja. Dlaczego wybrały życie na lądzie, skoro oddychają skrzelami, noszą ciężkie pancerze, a dzieciństwo muszą spędzić w oceanie?
czy poznane wcześniej grupy zwierząt bezkręgowych (parzydełkowce, płazińce, nicienie, pierścienice) posiadały szkielet zewnętrzny;
jakie środowiska zasiedlają poznane wcześniej grupy bezkręgowców (parzydełkowce, płazińce, nicienie, pierścienice).
Zidentyfikujesz nieznany organizm jako przedstawiciela skorupiaków lub pajęczaków.
Przedstawisz środowisko życia, cechy morfologiczne, tryb życia skorupiaków i pajęczaków oraz wskażesz cechy adaptacyjne umożliwiające im opanowanie różnych środowisk.
Porównasz i omówisz sposoby poruszania i odżywiania skorupiaków i pajęczaków.
Przedstawisz znaczenie skorupiaków oraz pajęczaków w przyrodzie i dla człowieka.
1. Gdzie żyją stawonogi?
Stawonogi to najliczniejsza grupa zwierząt pod względem liczby gatunków. Rozprzestrzeniły się na całej kuli ziemskiej, opanowując niemal wszystkie typy środowisk. Najliczniej występują na lądzie, gdzie opanowały wszystkie strefy na Ziemi. Można je spotkać również w morzach, oceanach, jeziorach, rzekach, a nawet w wodach płynących pod powierzchnią ziemi.
2. Ogólna budowa ciała stawonogów
Pająki, owady, skorupiaki należą do wielkiej i różnorodnej grupy stawonogów – zwierząt o segmentowanym ciele i członowanych odnóżach.
Człony odnóży są połączone ze sobą stawowostawowo, czyli w sposób ruchomy.
Odnóży krocznych może być od sześciu do przeszło stu.
Oprócz odnóży krocznych występują też takie, które pełnią inne funkcje niż lokomocyjne. Część z nich znajduje się wokół otworu gębowego (tworzą aparat gębowy), ich rolą jest chwytanie i rozdrabnianie pokarmu.
Odnóża innego typu – czułki, mają za zadanie odbiór informacji z otoczenia. Jeszcze inne zaopatrzone są w narządy oddechowe.
Ciało stawonogów jest zwykle dwubocznie symetryczne, podzielone na głowę, tułów i odwłokodwłok.
U owadów głowa i tułów są rozdzielone, u skorupiaków i pajęczaków nieruchomo połączone, tworząc głowotułówgłowotułów.
Ciało stawonogów pokryte jest chitynowym oskórkiem, u niektórych skorupiaków wysyconym dodatkowo solami wapnia, które nadają mu dużą twardość. Pełni on funkcję szkieletu zewnętrznego, stanowi miejsce przyczepu mięśni, chroni narządy wewnętrzne przed urazami mechanicznymi oraz przed wyschnięciem (w przypadku form lądowych).
Pancerz zewnętrzny uniemożliwia stawonogom ciągły wzrost. Dlatego zwiększają one rozmiary tylko w okresie linienialinienia. Wtedy stary oskórek jest zrzucany i zastępowany nowym, bardziej miękkim i nieco większym od poprzedniego. Zanim znów stwardnieje, zwierzę intensywnie rośnie.
Niektóre stawonogi zjadają zrzucony przez siebie oskórek. Należy do nich krab tęczowy. Jednak czasem się zdarza, że podczas linienia zwierzęciu nie uda się zjeść zrzuconej wylinki. Wtedy nowy oskórek nie twardnieje i ulega różnym deformacjom. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.
Na kuli ziemskiej żyje obecnie ok. 1,4 mln gatunków bezkręgowców, z czego ponad 1,1 mln stanowią stawonogi. Wśród nich najliczniejsze są owady. Znanych jest ponad milion gatunków tych zwierząt. Dla porównania liczba opisanych gatunków kręgowców wynosi ok. 58 tys.
3. Skorupiaki
Środowisko życia skorupiaków
Zdecydowana większość skorupiaków żyje w wodzie – słonej bądź słodkiej. Tylko nieliczne są zdolne do bytowania na lądzie, w wilgotnych środowiskach, zwłaszcza w tropikach. Większość z nich musi wracać do morza na okres rozrodu.
Budowa morfologiczna skorupiaków
Skorupiaki są stawonogami, których ciało zwykle składa się z głowotułowia i odwłoka.
W przedniej części głowotułowia występują umieszczone na słupkach oczy pozwalające obserwować otoczenie ponad pancerzem. Poniżej nich znajdują się dwie pary czułków służących do odbierania bodźców dotykowych.
Głowotułów skorupiaków wyposażony jest w 5 par odnóży krocznych, z których pierwsza może być zakończona szczypcami.
Odnóża odwłokowe zwykle mają spłaszczony kształt i służą do pływania. Mogą też, gdy są na nich osadzone skrzela, pełnić funkcje oddechowe.
Większość skorupiaków oddycha skrzelami, które umożliwiają pobieranie tlenu rozpuszczonego w wodzie. Stanowią więc przystosowanie do oddychania w środowisku wodnym (lub lądowym o dużej wilgotności). Mogą one mieć formę wyrostków na odnóżach tułowiowych i odwłokowych, ale zwykle mieszczą się w komorach skrzelowych pod grzbietową częścią pancerza. Tylko u gatunków o bardzo małych rozmiarach wymiana gazowa zachodzi całą powierzchnią ciała.
Przedstawiciele skorupiaków
Do skorupiaków należą organizmy zarówno bardzo drobne, żyjące w planktonieplanktonie (rozwielitki, oczliki i kiełże), jak i duże, okryte grubym i twardym pancerzem (raki, kraby i homary).
Nieliczne morskie stawonogi, np. pąkle i kaczenice, prowadzą osiadły tryb życia, a ich ciała okryte są pancerzem zbudowanym z wapiennych płytek.
Skorupiaki mogą być drapieżnikami, saprofagami, filtratorami lub pasożytami.
Skorupiaki planktoniczne, jak rozwielitki czy oczliki, a także tworzące ławice kryle, są źródłem pokarmu dla wielu gatunków zwierząt – głównie ryb, ptaków i ssaków.
Gatunki drapieżne, jak raki, kraby, langusty i homary, regulują liczebność zwierząt wodnych, głównie mięczaków, owadów i ich larw oraz innych skorupiaków.
Niektóre skorupiaki, np. raki, krewetki, homary, langusty, są cenione ze względu na swoje walory smakowe i często konsumowane, zwłaszcza w krajach z dostępem do morza lub oceanu.
W galerii znajdują się fotografie przedstawicieli skorupiaków
Segmenty głowotułowia u skorupiaków zwykle są ze sobą zrośnięte, a segmenty odwłoka są ruchome względem siebie. Wyjaśnij, jak skorupiaki wykorzystują ruchomość segmentów odwłoka.
Skorupiakiem lądowym jest stonoga, która ma nie 100, a tylko 14 odnóży krocznych. Żywi się szczątkami roślin i zwierząt. Zamieszkuje wilgotne, ciemne środowiska. Można ją spotkać w piwnicach, opuszczonych domostwach, pod korą drzew.
Ludzie często błędnie nazywają stonogami inne stawonogi – krocionogi.
Wiele skorupiaków żywi się padliną. Wyjaśnij, jakie ma to znaczenie dla ekosystemów, które zamieszkują.
Skorupiaki lądowe żyją tylko w wilgotnych środowiskach. Wyjaśnij co jest tego przyczyną.
4. Pajęczaki
Środowisko życia pajęczaków
Pajęczaki są stawonogami, których ciało zwykle składa się z głowotułowia i odwłoka. Zamieszkują różne środowiska. Zdecydowana większość tych zwierząt żyje na lądzie. Należą do nich na przykład pospolite u nas pająki i kosarze (pajęczaki o silnie skróconym ciele i bardzo długich, cienkich odnóżach) oraz spotykane w strefach cieplejszych niż nasza skorpiony o potężnych odnóżach gębowych przypominających szczypce raka.
Budowa morfologiczna pajęczaków
Pająki posiadają 4 pary odnóży krocznych wyrastających z głowotułowia. Na odwłoku odnóża nie występują.
Z przodu głowotułowia pajęczaki mają od 1 do 4 par oczu prostych (najczęściej 4 pary), nie posiadają czułków.
Na głowotułowiu znajdują się odnóża gębowe: pierwsza para – szczękoczułki – służy głównie do ataku i obrony, zakończona jest ruchomym pazurem z ujściem gruczołów jadowych, druga para – nogogłaszczki – służy do chwytania i rozdrabniania pokarmu, pełni też rolę narządów dotykowych.
W tylnej części odwłoka pająków, po brzusznej stronie, znajdują się kądziołki przędnekądziołki przędne. Mają tam ujścia gruczoły przędne, produkujące ciekłą, białkową substancję, która po zetknięciu z powietrzem krzepnie w postaci nici pajęczej.
Skorpiony posiadają na końcu odwłoka charakterystyczny kolec jadowy, dzięki któremu drapieżnik uśmierca ofiarę.
Narządem wymiany gazowej u pajęczaków są płucotchawkipłucotchawki.
Wyjaśnij, dlaczego odwłok skorpiona jest bardziej ruchomy niż odwłok pająka.
Galeria składa się z fotografii przedstawicieli pajęczaków
Niektórzy hodowcy usuwają jadowitym pająkom odnóża gębowe połączone z gruczołami jadowymi. Napisz jakie konsekwencje ma ten zabieg dla okaleczonych pająków.
5. Pajęcza sieć łowna
Pająki przędą różne typy nici. Jedne służą do budowy sieci łownych (pajęczyn) i nici asekuracyjnych (umożliwiających zwierzęciu ucieczkę w sytuacji zagrożenia), inne do oplatania schwytanych ofiar, jeszcze inne do budowy gniazd i kokonów, do wnętrza których składane są zapłodnione jaja.
Niektóre pająki, zwłaszcza te małych rozmiarów, wytwarzają nić zwaną babim latem. Na pajęczynie, która powstaje z tych cienkich, długich nici, jej twórcy unoszą się w powietrzu i przemieszczają się z wiatrem na odległość nawet kilkuset kilometrów.
Budowanie sieci łownych jest czasochłonne. Zwykle pająki tkają je nocą, kiedy jest bezpieczniej.
Budowa rozpoczyna się:
od puszczenia z wiatrem nici bazowej, która przyczepia się do jakiejś chropowatej powierzchni. Pająk ostrożnie przechodzi po niej i wzmacnia ją nowymi nićmi.
Potem dobudowuje kolejną, tworząc konstrukcję w kształcie litery Y, i dodaje następne promienie.
Kiedy są gotowe, pająk łączy je lepkimi nitkami spiralnymi lub biegnącymi po okręgu. Nici pomocnicze są suche i stanowią drogi przemieszczania się pająka, a nici lepkie tworzą właściwe pułapki na owady.
Czatujący w ukryciu pająk za pomocą odnóży rejestruje drgania sieci, w którą złapała się ofiara. Szybko podbiega i wstrzykuje jad, który unieruchamia złowionego owada. Potem wpuszcza do jego wnętrza soki trawienne, które zamieniają tkanki ofiary w płynny pokarm. Ten proces nazywa się trawieniem zewnętrznym. Następnie pająk oplata swoją ofiarę nicią i często zawiesza na pajęczynie. Pokarm z ofiary wysysa dopiero jakiś czas po wprowadzeniu soków trawiennych.
Opisanie budowy sieci łownej pająka.
Problem badawczy: Jak wygląda sieć łowna pająka?
sieć łowna pająka,
lupa
spryskiwacz.
Odszukaj pajęczyny na łące, w parku lub w zaniedbanym pomieszczeniu.
Znajdź miejsce, w którym czatuje pająk, poszukaj owiniętych pajęczyną ofiar pająka. Zaobserwuj kształt i sposób ułożenia nici.
Aby lepiej dostrzec nitki pajęczyny, delikatnie spryskaj ją wodą ze spryskiwacza.
Naszkicuj lub sfotografuj wygląd pajęczyny.
Napisz przyczynę zjadania przez pająki swoich sieci lub ich fragmentów.
Pajęczaki oddychają tlenem atmosferycznym, dlatego żyjący pod wodą pająk topik, by przeżyć, musi zgromadzić zapasy powietrza. W tym celu wynurza nad powierzchnię pokryty włoskami odwłok i chowa się do wody. Do włosków przyczepiają się banieczki powietrza, które topik przenosi pod kopulastą sieć rozpiętą na roślinach wodnych. Przyniesione pęcherze powietrza zdejmuje z siebie dopiero, gdy znajduje się pod pajęczyną. Z nagromadzonego gazu powstaje bańka o objętości kilku centymetrów sześciennych, w której pająk bytuje, przechodzi linienie i składa jaja.
Naukowcy twierdzą, że nić pajęcza może posłużyć w przyszłości jako syntetyczny mięsień. Przy odpowiedniej wilgotności potrafi się ona bardzo mocno rozciągać i kurczyć, jest 50 razy bardziej wytrzymała od adekwatnej objętości ludzkiego mięśnia.
6. Kleszcze i inne roztocza
Do pajęczaków należą kleszcze – pasożyty zewnętrzne, które przenoszą ciężkie choroby, np. podobną do malarii babeszjozę, kleszczowe zapalenie mózgu czy boreliozę.
Kleszcze występują na obrzeżach lasów liściastych i mieszanych, na polanach, w zaroślach i trawach do wysokości 1,5 m. Przesiadują na spodniej stronie liści, głównie na ich końcach lub na gałęziach w pobliżu ścieżek dzikich zwierząt, skąd są zbierane przez przeciskające się w gęstwinie ofiary.
Aby uniknąć tych pasożytów, na wycieczkę do lasu trzeba zakładać odzież z długimi rękawami i nogawkami oraz nakrycie głowy, a po powrocie zmienić odzież oraz skontrolować, czy na ciele nie ma nieproszonych gości.
Czasem łatwo przeoczyć kleszcze, gdyż larwy mogą mieć ledwo 1 mm długości. Gdy okaże się, że kleszcz wczepił się, należy usunąć go szybkim ruchem, chwytając tuż przy skórze.
Nie należy smarować kleszcza tłuszczem, przypalać ani wykręcać, gdyż podrażniony może zwrócić do rany ślinę wraz z zarazkami.
Trzeba pamiętać, że nie każdy kleszcz przenosi drobnoustroje chorobotwórcze, a ryzyko ich wstrzyknięcia, jeśli kleszcz żerował mniej niż dobę, jest niewielkie. Mimo to miejsce ukąszenia trzeba obserwować.
Pojawienie się kolistego zaczerwienienia skóry wokół ranki oraz objawy podobne do przeziębienia: bóle głowy i kończyn, uczucie ogólnego rozbicia, rzuty gorączki wymagają konsultacji lekarskiej.
Inne pajęczaki, które mogą być groźne dla człowieka, to mikroskopijne roztocza żyjące w kurzu domowym, pościeli, materacach. Żywią się szczątkami organicznymi. Ich odchody przyczyniają się do występowania alergii, których objawami są katar, kaszel, astma oskrzelowa, zapalenie skóry.
Do grupy roztoczy należy też świerzbowiec ludzki. Mierzy ok. 0,4 mm. Drąży w naskórku kanaliki, żywi się tkankami, powoduje silne swędzenie. Wywołuje świerzb, bardzo zakaźną chorobę przenoszoną przez kontakt bezpośredni.
Podsumowanie
Stawonogi to zwierzęta o segmentowanym ciele i członowanych odnóżach, których elementy są połączone za pomocą stawów. Mają ciało pokryte chitynowym oskórkiem, podzielone u skorupiaków i pajęczaków na głowotułów i odwłok.
Skorupiaki to stawonogi żyjące głównie w wodzie. Mają 2 pary czułków. Posiadają twardy, chitynowy pancerz, wysycony solami wapnia oraz do kilkunastu par odnóży krocznych, położonych na głowotułowiu i odwłoku.
Pajęczaki to stawonogi żyjące głównie na lądzie. Posiadają 4 pary odnóży krocznych, położonych na głowotułowiu. Nie mają czułków. Pierwsza para ich odnóży gębowych przekształcona jest w szczękoczułki, a druga w nogogłaszczki.
Skorupiaki odżywiają się pokarmem zarówno roślinnym, jak i zwierzęcym. Pajęczaki w większości są drapieżnikami, są jadowite.
Wśród pajęczaków występują drapieżniki tkające sieci łowne, pasożyty (także człowieka) i saprofity.
Wśród skorupiaków występują drapieżniki regulujące liczebność zwierząt wodnych, pasożyty, saprofagi i filtratory.
Praca domowa
Przeanalizuj zamieszczone poniżej mapy występowania kleszczy i zagrożenia kleszczowym zapaleniem mózgu w Polsce w latach 2001‑2011.
Odpowiedz na pytania:
Jak liczna populacja kleszczy występowała w województwie, w którym mieszkasz?
Jakie było zagrożenie kleszczowym zapaleniem mózgu na tym obszarze?
Czy zagrożenie kleszczowym zapaleniem mózgu zależy od liczebności populacji kleszczy?
Opisz, w jaki sposób raki są przystosowane do życia w wodzie.
Słownik
połączenie głowy i tułowia w jeden odcinek połączony z odwłokiem; występuje u skorupiaków i pajęczaków
struktura złożona z kilkuset do kilkunastu tysięcy ujść gruczołów przędnych produkujących ciekłą, białkową substancję, która po zetknięciu z powietrzem krzepnie w postaci nici pajęczej; występuje w tylnej części odwłoka pająków, po brzusznej stronie
proces okresowego zrzucania zewnętrznych warstw ciała (naskórka, oskórka, pancerza, piór lub włosów) u niektórych zwierząt
tylna część ciała stawonoga; u owadów połączona z tułowiem, a u skorupiaków i pajęczaków z głowotułowiem
ogół drobnych organizmów roślinnych i zwierzęcych unoszących się w zbiornikach wodnych
narządy oddechowe pajęczaków położone w przedniej części odwłoka
ruchome połączenie części szkieletu u stawonogów; odnóża zbudowane są z krótkich odcinków połączonych stawami
Zadania
2 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
3 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
4 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
5 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
6 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
7 - 1. oko, 2. odnóża odwłokowe, 3. odnóża kroczne, 4. czułek, 5. odwłok, 6. głowotułów, 7. szczypce
Obok wymienionych cech wpisz:
S – jeśli są one charakterystyczne tylko dla skorupiaków,
P – jeśli są one charakterystyczne tylko dla pajęczaków,
O – jeśli są wspólne dla obu grup.
brak wyodrębnionej głowy - ............
szkielet zewnętrzny zbudowany z chityny - ............
szkielet zewnętrzny wysycony solami wapnia - ............
obecność czterech par odnóży krocznych - ............
obecność pięciu lub więcej par odnóży krocznych - ............
oddychanie skrzelami - ............
brak czułków – ............
Połącz w pary cechy budowy skorupiaków i odpowiadające im funkcje.
pancerz chitynowy, odnóża tułowiowe, kądziołki przędne, czułki
| ochrona przed urazami | |
| odbieranie bodźców dotykowych | |
| poruszanie się | |
| produkowanie substancji służącej do tkania nici |
