Книга легкий является типом дыхания органа используется для обмена атмосферного газа , который присутствует во многих паукообразных , таких как скорпионы и пауки . Каждый из этих органов расположен внутри открытой брюшной брюшной полости, заполненной воздухом (предсердия), и соединяется с окружающей средой через небольшое отверстие для дыхания .
Структура и функции [ править ]
Книжные легкие не имеют отношения к легким современных наземных позвоночных . Их название описывает их структуру. Стеки чередующихся воздушных карманов и ткани, заполненной гемолимфой [a], придают им вид, похожий на «сложенную» книгу. [1]
Их количество варьируется от одной пары у большинства пауков до четырех пар у скорпионов. Развернутые «страницы» (пластинки) книжного легкого заполнены гемолимфой. Складки максимально увеличивают поверхность, открытую для воздуха , и, таким образом, максимизируют обмен газа с окружающей средой. У большинства видов не требуется движения пластин для облегчения такого дыхания.
Иногда отсутствует [ править ]
Иногда книжные легкие могут отсутствовать, и вместо этого газообмен осуществляется тонкими стенками внутри полости, площадь их поверхности увеличивается за счет разветвления в тело в виде тонких трубок, называемых трахеями . Эти трахеи, возможно, произошли непосредственно из книжных легких, потому что трахеи у некоторых пауков имеют небольшое количество сильно удлиненных камер. Многие паукообразные , такие как клещи и сборщики урожая ( Opiliones ), не имеют следов книжных легких и дышат через трахеи или только через поверхность своего тела.
Таксономия пауков [ править ]
Отсутствие или наличие книжных легких делит паукообразных на две основные группы:
- Легочные паукообразные
- книжные легкие присутствуют; скорпионы и Tetrapulmonata ; скорпионов , шизомид , амблипиги и пауков
- Легочные паукообразные
- книжные легкие отсутствуют; microwhip скорпионов , Harvestmen , Acarina , ложноскорпионы , рицинулеи и sunspiders
Одно из давних противоречий в эволюции паукообразных заключается в том, возникло ли книжное легкое из книжных жабр всего один раз у общего предка паукообразных [2] или же книжные легкие эволюционировали отдельно в нескольких группах паукообразных, когда они вышли на сушу.
Самые старые книжные легкие были извлечены из вымерших тригонотарбидных паукообразных, сохранившихся в шотландском сланце Rhynie возрастом 410 миллионов лет . Эти ископаемые легкие девона почти неотличимы от легких современных паукообразных, полностью приспособленных к наземному существованию. [3]
Книжные жабры [ править ]
Считается, что книжные легкие произошли от книжных жабр . Несмотря на то, что они имеют похожую книжную структуру, книжные жабры являются внешними, а книжные легкие - внутренними. [4] Оба считаются придатками, потому что книжные легкие развиваются из зачатков конечностей до того, как зачатки уплощаются в сегментированные пластинки . [5]
Книжные жабры все еще присутствуют у морских членистоногих Limulus ( подковообразных крабов ), у которых их пять пар, причем лоскут перед ними является генитальной крышечкой, у которой отсутствуют жабры. Книжные жабры - это придатки, похожие на лоскуты, которые влияют на газообмен в воде и, по-видимому, произошли от модифицированных ног. На внутренней стороне каждого отростка более 100 тонких мембран в виде страниц , ламелей , которые выглядят как страницы в книге, где происходит газообмен. Эти придатки ритмично движутся, заставляя кровь входить и выходить из ламелей, а также циркулировать по ним воду. Их основное предназначение - дыхание, поэтому они могут также использоваться для плавания у молодых людей. Если держать их во влажном состоянии, подковообразный краб может жить на суше в течение многих часов.
Книжные жабры подковообразных крабов развиваются из основания брюшных или опистосомных придатков . Эти пять пар отростков похожи на лоскут и перепончатые, при этом нижняя поверхность каждого лоскута образована множеством листовидных складок, называемых ламелями. Таким образом, каждая жабра несет на себе сотни тонких перепончатых пластинок, расположенных как страницы в книге. Каждая пластинка снабжена капиллярами, отделенными от внешней морской воды тонкой стенкой, которая действует как осморегуляторная мембрана. Движение органов поддерживает постоянный поток воды для газообмена. Кислород диффундирует из воды, а углекислый газ выводится наружу. Тазики последней пары придатков несут короткие чешуйчатые жгутики, которые помогают очищать жабры и служат для определения содержания кислорода в водном потоке.
Сноска [ править ]
- ^ Гемолимфа -эквивалент крови членистоногих .
Ссылки [ править ]
- ^ Foelix, Rainer F. (1996). Биология пауков . Oxford University Press, США. стр. 61 -64. ISBN 0-19-509594-4.
книга легкое.
- ^ Шольц, Герхард; Каменц, Карстен (2006). «Книжные легкие Scorpiones и Tetrapulmonata (Chelicerata, Arachnida): свидетельства гомологии и единственного события земной трансформации общего предка паукообразных». Зоология . 109 (1): 2–13. DOI : 10.1016 / j.zool.2005.06.003 . PMID 16386884 .
- ^ Каменц, Карстен; Данлоп, Джейсон А .; Шольц, Герхард; Керп, Ганс; Хасс, Хаген (2008). «Микроанатомия книжных легких раннего девона» . Письма о биологии . Лондон, Великобритания: Королевское общество. 4 (2): 212–215. DOI : 10.1098 / RSBL.2007.0597 . PMC 2429929 . PMID 18198139 .
- ^ Бхамра, HS; Джунджа, Кавита (2002). Знакомство с членистоногими . Anmol Publications Pvt. ООО ISBN 81-261-0673-5.
- ^ Пехманн, Матиас; Хадже, Сара; Шпренгер, Фредерик; Прпиц, Никола-Майкл (ноябрь 2010 г.). «Механизмы формирования паттернов и морфологическое разнообразие придатков пауков и их значение для эволюции пауков» . Строение и развитие членистоногих . 39 (6): 453–67. DOI : 10.1016 / j.asd.2010.07.007 . PMID 20696272 . Проверено 20 августа 2020 .
