Spinnenanatomie - Spider anatomy

Zu den grundlegenden Merkmalen von Spinnentieren gehören vier Beinpaare (1) und ein Körper, der in zwei Segmente unterteilt ist: den Cephalothorax (2) und den Bauch (3).
Die ventrale Seite einer braunen Witwenspinne . Die Magenplatten und die Furche sind sichtbar, ebenso wie die Sanduhrmarkierung an der Unterseite des Bauches, die ein charakteristisches Merkmal von Witwenspinnen ist.

Die Anatomie der Spinnen umfasst viele Merkmale, die mit anderen Spinnentieren geteilt werden . Zu diesen Merkmalen gehören Körper, die in zwei Tagmata (Abschnitte oder Segmente) unterteilt sind, acht Gelenkbeine, keine Flügel oder Antennen, das Vorhandensein von Cheliceren und Pedipalps , einfache Augen und ein Exoskelett , das regelmäßig abgeworfen wird .

Spinnen haben auch verschiedene Anpassungen, die sie von anderen Spinnentieren unterscheiden. Alle Spinnen sind in der Lage, Seide verschiedener Arten zu produzieren, mit denen viele Arten Netze bauen , um Beute zu fangen. Die meisten Spinnen besitzen Gift , das durch die Reißzähne der Cheliceren in die Beute injiziert wird (oder defensiv, wenn sich die Spinne bedroht fühlt). Männliche Spinnen haben spezielle Pedipalps, mit denen Spermien während der Paarung auf das Weibchen übertragen werden. Viele Arten von Spinnen weisen einen starken sexuellen Dimorphismus auf .

Äußere Anatomie

Die Unterseite und der Kopf einer weiblichen Spinne

Spinnen haben im Gegensatz zu Insekten nur zwei Hauptkörperteile ( Tagmata ) anstelle von drei: einen verschmolzenen Kopf und Thorax ( Cephalothorax oder Prosoma genannt ) und einen Bauch (auch Opisthosoma genannt ). Die Ausnahme von dieser Regel bilden die Attentäter-Spinnen der Familie Archaeidae , deren Cephalothorax durch einen länglichen "Hals" in zwei Teile geteilt ist. Bei den meisten Spinnen ist der Bauch nicht äußerlich segmentiert. Die Ausnahme bilden die Liphistiidae , eine basale Familie, die diesen primitiveren Charakter beibehält; daher werden sie manchmal segmentierte Spinnen genannt. Der Bauch und der Cephalothorax sind durch eine dünne Taille verbunden, die als Pedicel bezeichnet wird . Im Gegensatz zu Insekten haben Spinnen zusätzlich zu ihrem Exoskelett ein Endoskelett .

Cephalothorax

Der Cephalothorax, auch Prosoma genannt , besteht aus zwei Primärflächen: einem Rückenpanzer und einem ventralen Sternum . Die meisten äußeren Gliedmaßen der Spinne sind am Cephalothorax befestigt, einschließlich der Augen, Cheliceren und anderer Mundteile, Pedipalps und Beine.

Wie andere Spinnentiere können Spinnen ihr Futter nicht kauen, daher haben sie einen Mundteil in Form eines kurzen Trinkhalms, mit dem sie die verflüssigten Innenseiten ihrer Beute aufsaugen. Sie können jedoch ihre eigene Seide essen, um Proteine ​​zu recyceln, die für die Herstellung neuer Spinnennetze benötigt werden. Einige Spinnen, wie die Tautropfenspinnen ( Argyrodes ), fressen sogar die Seide anderer Spinnenarten.

Anhänge

Spinnen haben normalerweise acht Laufbeine (Insekten haben sechs). Sie haben keine Antennen ; Das Paar der Gliedmaßen vor den Beinen ist der Pedipalps (oder nur die Palps). Die Beine der Spinnen bestehen aus sieben Segmenten. Ausgehend vom Körperende sind dies Coxa, Trochanter, Femur, Patella, Tibia, Metatarsus und Tarsus. Die Spitze des Tarsus trägt Krallen, die sich in Anzahl und Größe unterscheiden. Spinnen, die Netze spinnen, haben normalerweise drei Krallen, von denen die mittlere klein ist. Jagdspinnen haben normalerweise nur zwei Krallen. Da sie keine Antennen haben, verwenden Spinnen spezielle und empfindliche Setae an ihren Beinen, um Gerüche, Geräusche, Vibrationen und Luftströmungen aufzunehmen. Einige Spinnen, wie die australische Krabbenspinne , haben keine Krallen.

Der Pedipalps hat nur sechs Segmente: Der Mittelfuß fehlt. Bei erwachsenen Männern ist der Tarsus jedes Palps so modifiziert, dass er eine ausgefeilte und häufig speziesspezifische Struktur trägt, die zur Paarung verwendet wird (verschiedentlich als Palpalzwiebel , Palpalorgan oder Kopulationszwiebel bezeichnet). Die Basalsegmente des Pedipalps, die Coxen neben dem Mund, sind modifiziert, um die Fütterung zu unterstützen, und werden als Oberkiefer bezeichnet , obwohl sie nicht homolog zu den Oberkiefern von Unterkieferarthropoden sind . Bei Mesothele- und mygalomorphen Spinnen sind die Oberkiefer nur geringfügig verändert; Bei araneomorphen Spinnen ist die Vorderkante oft sägeähnlich und wird zum Zerschneiden von Beute verwendet.

Augen, Seh- und Sinnesorgane

Mehrere Augen einer springenden Spinne

Spinnen haben normalerweise acht Augen, jede mit einer einzigen Linse anstatt mehrerer Einheiten wie bei den Facettenaugen von Insekten. Die spezifische Anordnung der Augen ist eines der Merkmale, die bei der Klassifizierung verschiedener Arten verwendet werden. Die meisten Arten der Haplogynae haben sechs Augen, obwohl einige acht ( Plectreuridae ), vier (z. B. Tetrablemma ) oder sogar zwei (die meisten Caponiidae ) haben. Manchmal ist ein Augenpaar besser entwickelt als die anderen, oder sogar bei einigen Höhlenarten gibt es überhaupt keine Augen. Mehrere Familien von Jagdspinnen, wie z. B. springende Spinnen und Wolfsspinnen , haben eine faire bis ausgezeichnete Sicht. Das Hauptaugenpaar bei springenden Spinnen sieht sogar in Farbe.

Bei Netzspinnen der Gattung Deinopis sind die hinteren Mittelaugen zu großen nach vorne gerichteten Verbundlinsen vergrößert. Diese Augen haben ein weites Sichtfeld und können verfügbares Licht effizienter sammeln als die Augen von Katzen und Eulen. Dies trotz der Tatsache, dass ihnen eine reflektierende Schicht ( Tapetum lucidum ) fehlt ; Stattdessen wird jede Nacht ein großer Bereich einer lichtempfindlichen Membran in den Augen hergestellt, und da Spinnentieraugen keine Iris haben, wird sie im Morgengrauen schnell wieder zerstört.

Die meisten Spinnen, die auf Blumen, Netzen und anderen festen Orten lauern und auf Beute warten, haben jedoch ein sehr schlechtes Sehvermögen. Stattdessen besitzen sie eine extreme Empfindlichkeit gegenüber Vibrationen, was die Beutefangnahme unterstützt. Vibrationsempfindliche Spinnen können Vibrationen von verschiedenen Medien wie der Wasseroberfläche, dem Boden oder ihren Seidenfäden erfassen. Änderungen des Luftdrucks können auch auf der Suche nach Beute festgestellt werden.

Pedicel

Der Cephalothorax ist durch einen dünnen, flexiblen Stiel mit dem Bauch verbunden. Dies ermöglicht einer Spinne, ihren Bauch in alle Richtungen zu bewegen und so beispielsweise Seide zu spinnen, ohne den Cephalothorax zu bewegen. Diese Taille ist tatsächlich das letzte Segment (Somite) des Cephalothorax (der prägenitale Somite) und geht bei den meisten anderen Mitgliedern der Arachnida verloren (bei Skorpionen ist sie nur bei den Embryonen nachweisbar).

Abdomen

Der Bauch ist auch als Opisthosoma bekannt . Auf der ventralen Seite des Bauches befinden sich zwei gehärtete Platten, die die Buchlungen bedecken . Diese werden als Magenplatten bezeichnet . Eine Falte, die als epigastrische Furche bekannt ist , trennt den Bereich der Buchlunge und des Epigyne vom hinteren Teil des Abdomens. In der Mitte dieser Furche befindet sich die Öffnung des Eileiters (bei Frauen) und an beiden Enden befinden sich die Lungenschlitze.

Spinndüsen

Der Bauch hat keine Gliedmaßen außer ein bis vier (normalerweise drei) modifizierten Paaren beweglicher Teleskoporgane, die Spinndüsen genannt werden und Seide produzieren. Ursprünglich hatte der gemeinsame Vorfahr der Spinnen vier Spinndüsenpaare mit zwei Paaren im zehnten Körpersegment und zwei Paaren im elften Körpersegment, die sich in der Mitte auf der ventralen Seite des Bauches befanden. Die Unterordnung Mesothelae ist einzigartig, da sie nur zwei Arten von Seidendrüsen aufweist - vermutlich der Zustand der Vorfahren. Bei allen anderen Spinnen befinden sich die Spinndüsen weiter hinten am Körperende, wo sie einen kleinen Cluster bilden, und die vorderen zentralen Spinndüsen im zehnten Segment gehen verloren oder sind reduziert (Unterordnung Mygalomorphae ) oder werden zu einer speziellen und abgeflachten Platte namens Cribellum modifiziert (Unterordnung Araneomorphae ). Das Cribellum (normalerweise in eine linke und eine rechte Hälfte getrennt) erzeugt einen Faden aus Hunderten bis Tausenden von sehr feinen trockenen Seidenfasern (etwa 10  nm dick) um einige dickere Kernfasern, die dann von zu einer Wollstruktur gekämmt werden mit einer Gruppe spezialisierter Haare (Setae) an ihrem vierten Beinpaar. Es wird vermutet, dass ihre Wollseide mit statischer Elektrizität aufgeladen ist, wodurch sich ihre feinen Fasern an gefangener Beute festsetzen. Früher hatten alle araneomorphen (modernen) Spinnen ein Kribellum, heute verbleibt es nur noch in den Kribellatspinnen (obwohl sie manchmal sogar hier fehlen), die auf der ganzen Welt verbreitet sind. Oft fehlt dieser Platte die Fähigkeit, Seide zu produzieren, und wird dann als Colulus bezeichnet . ein Organ, für das Zoologen keine Funktion identifiziert haben. Der Kolulus ist bei den meisten Arten reduziert oder fehlt. Die Cribellate-Spinnen waren die ersten Spinnen, die spezielle Beutefangnetze bauten. Später entwickelten sie sich zu Gruppen, die die Spinndüsen ausschließlich zur Herstellung von Netzen verwendeten. Stattdessen verwendeten sie Seidenfäden, die mit Tröpfchen einer klebrigen Flüssigkeit (wie Perlen an einer Halskette) übersät waren, um kleine Arthropoden zu fangen. und einige große Arten sogar kleine Fledermäuse und Vögel. Andere Spinnen bauen überhaupt keine Netze, sind aber zu aktiven Jägern geworden, wie die sehr erfolgreichen springenden Spinnen.

Innere Anatomie

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Verkehr

Spinnen haben, wie die meisten Arthropoden , ein offenes Kreislaufsystem , dh sie haben kein echtes Blut oder Venen, die es transportieren. Ihr Körper ist vielmehr mit Hämolymphe gefüllt , die von einem Herzen durch Arterien in Räume gepumpt wird, die als Nebenhöhlen bezeichnet werden und ihre inneren Organe umgeben . Die Hämolymphe enthält Hämocyanin , ein Atmungsprotein, das in seiner Funktion dem Hämoglobin ähnlich ist . Hämocyanin enthält zwei Kupferatome, die die Hämolymphe schwach blau färben.

Das Herz befindet sich im Bauch ein kurzes Stück innerhalb der Mittellinie der dorsalen Körperwand und über dem Darm. Anders als bei Insekten ist das Herz nicht in Kammern unterteilt, sondern besteht aus einer einfachen Röhre. Die Aorta, die den Cephalothorax mit Hämolymphe versorgt, erstreckt sich vom vorderen Ende des Herzens. Kleinere Arterien erstrecken sich von den Seiten und dem hinteren Ende des Herzens. Ein dünnwandiger Sack, bekannt als Perikard , umgibt das Herz vollständig.

Atmung

Spinne Buchlungen (Querschnitt)

Spinnen haben verschiedene Anatomien der Atemwege entwickelt, die entweder auf Buchlungen oder auf Luftröhren basieren . Mesothele und mygalomorph Spinnen haben zwei Paare von Buchlungen mit Hämolymphe gefüllt, wobei Öffnungen an der ventralen Oberfläche des Bauches können Luft eintreten und Sauerstoff diffundiert in und Kohlendioxid zu diffundieren. Dies ist auch bei einigen basalen araneomorphen Spinnen wie der Familie Hypochilidae der Fall , aber die verbleibenden Mitglieder dieser Gruppe haben nur das vordere Paar Buchlungen intakt, während das hintere Paar Atemorgane teilweise oder vollständig in Luftröhren umgewandelt ist, durch die Sauerstoff entsteht diffundiert in die Hämolymphe oder direkt in das Gewebe und die Organe. Dieses System hat sich höchstwahrscheinlich bei kleinen Vorfahren entwickelt, um der Austrocknung zu widerstehen . Die Luftröhre war ursprünglich durch ein Paar Spirakel mit der Umgebung verbunden, aber bei den meisten Spinnen ist dieses Spirakelpaar in der Mitte zu einer einzigen verschmolzen und in der Nähe der Spinndüsen nach hinten gewandert.

Unter kleineren araneomorphen Spinnen gibt es Arten, bei denen sich das vordere Paar der Buchlungen ebenfalls zu Luftröhren entwickelt hat oder einfach reduziert ist oder fehlt. Bei sehr wenigen Arten haben die Buchlungen tiefe Kanäle entwickelt, anscheinend Zeichen der Entwicklung zu Luftröhren. Einige sehr kleine Spinnen in feuchten und geschützten Lebensräumen haben überhaupt keine Atmungsorgane, da der Gasaustausch direkt über ihre Körperoberfläche erfolgt. Im Trachealsystem ist der Sauerstoffaustausch viel effizienter und ermöglicht die Cursorjagd (Jagd mit längerer Verfolgung) und andere fortgeschrittene Merkmale wie ein kleineres Herz und die Fähigkeit, in trockeneren Lebensräumen zu leben.

Verdauung

Argiope Aurantia ernährt sich von in Seide gewickelter Heuschrecke .

Die Verdauung erfolgt intern und extern. Spinnen haben keine starken Cheliceren, sondern scheiden Verdauungsflüssigkeiten aus einer Reihe von Kanälen, die ihre Cheliceren durchbohren, in ihre Beute aus. Die Coxaldrüsen sind Ausscheidungsorgane, die im Prosoma liegen und sich an den Coxen der Laufbeine nach außen öffnen. Bei primitiven Spinnen wie den Mesothelae und den Mygalomorphae öffnen sich zwei Paare von Coxaldrüsen zur hinteren Seite der ersten und dritten Coxae. Sie setzen nur während der Fütterung eine Flüssigkeit frei und spielen eine wichtige Rolle im Ionen- und Wasserhaushalt. Verdauungsflüssigkeiten lösen das innere Gewebe der Beute auf. Dann ernährt sich die Spinne, indem sie die teilweise verdauten Flüssigkeiten heraussaugt. Andere Spinnen mit stärker gebauten Cheliceren kauen den gesamten Körper ihrer Beute und hinterlassen nur eine relativ geringe Menge unverdaulicher Materialien. Spinnen konsumieren nur flüssige Nahrung. Viele Spinnen speichern vorübergehend Beute. Webwebende Spinnen, die ein Leichentuch aus Seide hergestellt haben, um die Todeskämpfe ihrer vergifteten Beute zu beruhigen, lassen sie im Allgemeinen in diesen Leichentüchern zurück und verbrauchen sie dann nach Belieben.

Fortpflanzungsapparat

Fast alle Spinnen vermehren sich sexuell. Sie sind insofern ungewöhnlich, als sie Spermien nicht direkt übertragen, beispielsweise über einen Penis . Stattdessen übertragen die Männchen es auf spezialisierte Strukturen ( Palpalzwiebeln ) am Pedipalps und schlängeln sich dann auf der Suche nach einem Partner. Diese Palpen werden dann in das Epigyne des Weibchens eingeführt . Dies wurde erstmals 1678 von Martin Lister beschrieben . Im Jahr 1843 wurde bekannt, dass Männer ein Hochzeitsnetz bilden, in das sie einen Tropfen Sperma ablegen, der dann vom Kopulationsapparat (der Palpalbirne) im Pedipalpus aufgenommen wird. Die Struktur des Kopulationsapparats variiert signifikant zwischen Männern verschiedener Arten. Während die verbreiterten palpal Tarsus der südlichen Hausspinne , Kukulcania hibernalis ( Filistatidae ), bildet nur eine einfache Glühbirne des aufgewickelten Blindkanal, Mitglieder der Gattung enthält Argiope eine sehr komplexe Struktur haben.

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

  • Comstock, John Henry (1920) [Erstveröffentlichung 1912]. Das Spinnenbuch . Doubleday, Page & Company.
  • Foelix, Rainer F. (1996). Biologie der Spinnen (2. Aufl.). Oxford University Press.
  • Foelix, Rainer F. (2011). Biologie der Spinnen (3. Aufl.). Oxford University Press. ISBN   978-0-19-973482-5 .
  • Roberts, Michael J. (1995). Spinnen von Großbritannien und Nordeuropa . London: HarperCollins. ISBN   978-0-00-219981-0 .

Externe Links