Экзоскелет (от греч. εξω — внешний и σκελετος — скелет) — внешний тип скелета у некоторых беспозвоночных животных.
Экзоскелет характерен для большинства беспозвоночных, у которых он представлен в виде раковины (многие простейшие, моллюски) или кутикулы (хитиновый панцирь членистоногих). Характерной особенностью этих образований является то, что они не содержат клеточных элементов.
Экзоскелет поддерживает и защищает тело животного, является механическим барьером, служащим первым этапом защиты от инфекции.
Экзоскелет паука
Сверху всё тело паука покрыто плотной, достаточно жёсткой оболочкой — экзоскелетом, представляющим собой хитинизированную кутикулу со слоем подстилающих клеток — hypodermis (гиподерма). Наиболее твёрдая кутикула находится в коготках и хелицерах, наименее твёрдая, эластичная кутикула образуется в области сочленений ног. Экзоскелет выполняет различные функции: собственно скелета, к которому прикреплены большинство мускулов; он служит буфером между организмом паука и окружающей средой, предохраняя его от быстрой потери влаги, а также защищая нежные внутренние органы от механических воздействий.
Также экзоскелет несёт на себе щетинки и волоски, выполняющие осязательные, сенсорные и иные (например, защитную) функции.
Основной и наиболее важный элемент, составляющий экзоскелет паука — хитин (C8H13O5N, природное соединение из группы азотсодержащих полисахаридов), который в связи со склеротином (белок) беспечивает его прочность. Хитин — один из наиболее распространённых в природе полисахаридов — каждый год на Земле в живых организмах образуется и разлагается около 10 гигатонн хитина.
Линька пауков
Единственный недостаток экзоскелета пауков — то, что он не может растягиваться или иным способом увеличиваться в размере, обеспечивая постоянный рост своего владельца. В природе это было разрешено путём его замены на новый экзоскелет, большего размера, который зарождается под старым ещё до его смены.
Научно этот процесс разделяется на 4 стадии, которые не имеют чёткого разграничения относительно друг друга, — proecdysis, ecdysis и postecdysis, а также так называемую межлиночную стадию. Полностью весь этот циклический процесс у взрослых пауков занимает около года, большую часть которого они находятся в межлиночной стадии, и в определённое время сочетание гормонов вызывает активизацию цикла.
Наступление приближающейся линьки можно определить следующим образом: оголённый участок на брюшке начинает темнеть изнутри, потому что старый экзоскелет прозрачен и сквозь него видно зарождающийся новый, волоски которого темные (в это время паук уже, как правило, перестаёт питаться). Обычно это происходит приблизительно за две недели до начала линьки.
Примерно в это же время между новым и старым экзоскелетами выделяется экзувиальная жидкость, размягчающая нижний слой старого экзоскелета — эндокутикулы. Этот процесс называется apolysis. Новая кожа начинает формироваться под старой. И она сильно свернута, потому что она больше, чем старая. Нервы остаются связанными с сенсорными органами на его старой коже так, чтобы паук не был лишен необходимых сигналов от сенсорных органов на его ногах.
В конце стадии proecdysis птицеед переворачивается на спину и линяет в таком положении. Многие пауки, особенно только что отловленные из природы, плетут для этой цели специальную шаровидную паутину. Иногда линька птицеедов происходит в вертикальном положении (причина такой разницы поведения неизвестна). Перед самой линькой паук свешивается сверху вниз на нити. Через несколько минут живот составляет около 70% его реального размера. Паук начинает качать кровь для подъема давления приблизительно до 20-40 kPa (0.4 atm), вследствие чего кожа начинает рваться, начиная с челюстей, а затем трещина увеличивается к брюшку. После того, как головогрудь освобождается от старой кожи, в брюшке поднимается кровяное давление.
В процессе линьки старый экзоскелет ослабляется по бокам и в центре, расходится в стороны, и птицеед в новом экзоскелете выходит из него. Этот процесс может продолжаться от двадцати минут до нескольких часов, особенно продолжительно у очень крупных экземпляров. По окончании линьки паук, выйдя из старого экзоскелета, некоторое время находится в прежнем положении.
Новый экзоскелет, изначально имеющий складки, расправляется (видимо, за счёт давления гемолимфы), и составляющие его хитин и склеротин затвердевают. В это время птицеед не питается и абсолютно беспомощен: не может защитить себя, быстро передвигаться. Беспокоить его и брать на руки ни в коем случае нельзя!
Также следите за тем, чтобы в период затвердевания экзоскелета влажность в террариуме была достаточной. Влага быстро уходит из организма сквозь мягкий экзоскелет, и паук может страдать от обезвоживания. Иногда процесс линьки приходит тяжело и даже имеет летальный исход. Это может случиться, если паук сбрасывает старый экзоскелет не полностью, причиной чего могут быть болезни и травмы.
Часто у пауков может не быть одной или нескольких ног. После линьки эти потерянные ноги восстанавливаются. После первой линьки недавно сформировавшиеся ноги меньше, чем первоначальные. Через несколько секунд после линьки эти различия в длине едва заметны.
Иногда мы видим старые кожи («мертвых» пауков), которые висят на растениях. Оставшийся после линьки экзоскелет называется exuvium (экзувий), и он может многое рассказать о внутреннем строении птицееда, а также позволяет чётко судить о его половой принадлежности до достижения им полового созревания. Промежутки времени, проходящие между линьками паука-птицееда, различны по продолжительности и зависят от его возраста, внешних условий (температура и влажность) и обилия корма и удлиняются по мере его взросления.
У новорожденных пауков линька происходит приблизительно раз в месяц (иногда чаще — в зависимости от температурно-влажностного режима содержания и режима кормления), у взрослых — до одного раза в три года (самки поздних возрастов).
Паук линяет 5–7 раз в своей жизни. Пауки, которые могут жить очень долго, линяют каждый год — но не потому, что они продолжают расти, а потому что их кожа изнашивается, подобно одежде.
Источники и дополнительная информация:
Дополнительно на Gеnon.ru: