Мечехвосты, фото

Мечехвосты

Мечехвосты (Xiphosurida) — это небольшой, насчитывающий всего 4 вида, в настоящее время близкий к вымиранию отряд членистоногих из подтипа хелицеровых. В палеозое он был разнообразным и многочисленным. Сегодня мечехвостов описывают как «живых ископаемых». Это относительно крупные (до 60-75 см, самцы значительно мельче самок) морские животные.




Внешнее строение мечехвостов

У мечехвостов очень оригинальный и легко отличимый гибитус (внешность, наружность), несколько похожий на внешний вид щитней. У них широкое уплощённое тело. Брюшко, как и у паукообразных, хорошо развито и сегментировано, сегменты головогруди слиты и покрыты сплошным карапаксом. Экзоскелетом покрыто и брюшко. Карапакс вместе с головогрудью в виде щита — широкий подкововидный, небольшое брюшко заканчивается длинным хвостовым шипом, похожим на меч, за что животное и получило своё название.

Хвостовой шип работает как руль и помогает животному перевернуться, если оно вдруг оказалось опрокинутым на спину. Эмбриональное развитие показывает, что хвостовой шип представляет собой сложное образование. В его состав входят тельсон и зачатки трёх последних брюшных сегментов.

Головогрудь и брюшко соединены подвижно и обе тагмы несут конечности. Передний край карапакса напоминает нож бульдозера и используется для разрыхления мягкого грунта. Кутикула толстая, твёрдая, от тёмно-красно-коричневой до чёрно-коричневой; в ней нет отложений извести. Внутри тела имеется развитый мезодермальный эндоскелет, основную часть которого составляет так называемый эндостернит — пластинка с несколькими отростками, расположенная в грудном отделе .

Внешнее строение мечехвостов, фото
Внешнее строение мечехвоста вида Limulus polyphemus




У мечехвостов сохранились сложные боковые глаза, как у их предков. Устроены они проще, чем у ракообразных. Есть и два направленных вперёд простых глаза. Кутикулярные чувствительные органы, осязательные щетинки и ямки со щетинками неизвестной функции распределены по всему телу, особенно густо по боковым краям головогрудного щита и на хвостовом шипе.

Брюшная поверхность головогруди сильно вогнута, она несёт шесть пар придатков и рот. Спереди над ротовым отверстием нависает верхняя губа (labrum), или гипостом, прикрывающая передний край пищевой бороздки.

  • Первая пара придатков представлена хелицерами, состоящими из трёх члеников. Они снабжены клешнями.
  • Далее расположены четыре пары неспециализированных ходильных ног (всего ходильных ног у них пять пар, вместе со следующей). Каждая нога состоит из шести члеников — коксы (соха), вертлуга (trochanter), бедра (femur), пателлы (patella), голени (tibia) и лапки (tarsus). Два последних из этих члеников образуют клешню. У самцов первая пара ходильных ног лишена клешней (иногда их называют педипальпами), она служит для захвата самки перед спариванием.
  • Шестая пара конечностей двуветвистые, тоже без клешней, используются для передвижения в мягком грунте.
  • Рудиментарная пара конечностей, расположенная на седьмом сегменте, носит название хилярий — это небольшие нерасчленённые придатки, вооружённые шипами.

Мечехвосты часто опрокидываются волнами на спину, фото

У основания все ноги снабжены шиповатыми жевательными отростками. Брюшная поверхность брюшка вогнута и представляет собой жаберную камеру, служащую для защиты плавательных листовидных ножек с жабрами. Брюшные придатки мечехвостов двуветвисты:

  • первый брюшной сегмент несет пару крупных, обращённых вверх шиловидных отростков и две слившиеся конечности, образующие широкую плоскую половую крышку с парными мужскими или женскими половыми отверстиями на задней поверхности;
  • сегменты со второго по шестой несут плавательные ножки, представленные жаберными книжками (органы дыхания) и по два крупных шипа. Молодые мечехвосты используют эти ножки для плавания, взрослые постоянно живут на дне;
  • на седьмом сегменте расположены шипы, восьмой полностью лишён придатков;
  • далее идёт длинный хвостовой шип, в основании которого залегают специальные мышцы, обеспечивающие его подвижность.

Множество клешней и длинный хвостовой шип придают мечехвостам устрашающий вид. Но это животное безобидно.

Мечехвосты, размер, фото

Питание и пищеварительная система

Пищеварительный тракт мечехвостов, в отличие от остальных ныне живущих хелицеровых, приспособлен к перевариванию твёрдой пищи, поэтому они могут питаться и водорослями. Они всеядны, в их рацион, кроме растений входят и животные: черви, бентосные моллюски и др. и падаль.

Самих мечехвостов хищники не едят, их ткани смертельно опасны для них. Имеются сообщения о высокой концентрации сакситоксина во внутренностях обитающего в Азии Carcinoscorpius. Но на мечехвостов охотятся люди, больше всего любят их в Азии, используют в пищу яйца (икру) и самих животных, панцири и конечности продаются на черном рынке для снадобий традиционной медицины. 

Все их ходильные ноги вдоль средней линии головогруди образуют остаток пищевой борозды — предротовую полость или впадину, задний конец которой прикрыт хиляриями. Кишечник имеет форму буквы J, поэтому рот, окружённый мощными коксами ходильных ног, обращён в сторону переднего конца бороздки, на брюшной стороне головогруди.

Строение мечехвоста, фото
Источник изображения: https://userscontent2.emaze.com/images/93a7777a-9b77-4ac9-8246-8b3707677938/f8e68a3cb47c48d82bf3b1817b89daee.jpg

Многочисленными клешнями мечехвосты захватывают мелких беспозвоночных и помещают их в предротовую впадину, там гнатобазы ножек измельчают пищу, а их крупные зубцы (маляры — по одному на каждой гнатобазе) проталкивают её вперёд ко рту. Малярами же животное раздавливает раковины моллюсков и хитиновый покров мелких ракообразных. Пища забирается в рот трёхчлениковыми хелицерами и клешненосными ходильными конечностями.

Передняя кишка выстлана кутикулой, она делится на пищевод и провентрикулюс (преджелудок), включающий тонкостенный эластичный зоб для хранения пищи и мускулистый жевательный желудок с кутикулярными зубцами. В мускулистом желудке происходит сильное измельчение пищи, неперевариваемые остатки её отрыгиваются.

Мечехвосты: строение, фото
Источник изображения: http://siera104.com/images/bio/arthro/horseshoe_crab_dorsal_view.jpg

Между передней и средней кишками у мечехвостов имеется пилорический клапан. Средняя кишка представлена коротким желудком и кишкой, тянущейся назад. В желудок открываются печёночные протоки двух пар пищеварительных желёз (гепатопанкреасов). Железы образованы большим количеством тонких трубочек, в них происходит секреция ферментов, внеклеточное пищеварение и всасывание питательных веществ.

Задняя кишка представлена коротким, выстланным кутикулой ректумом (прямая кишка), заканчивающимся анальным отверстием.

Кровеносная система

Целом мечехвостов остаётся зачаточным, их полость тела представляет собой гемоцель. Кровеносная система состоит из длинного трубковидного сердца с девятью парами отверстий (остий), заключённого в перикардальный синус и артерий. Во время диастолы кровь из перикардального синуса поступает через остии в сердце, во время систолы выбрасывается в аорту, ведущую в переднюю часть головогруди и во многочисленные парные боковые артерии.

Кровеносная система мечехвостов, фото
Источник изображения: https://i1.wp.com/img-fotki.yandex.ru/get/6701/137106206.2c5/0_b656f_b5e93973_XXXL.jpeg.jpg

По артериям кровь проходит к синусам гемоцеля, где расположены различные внутренние органы, затем в два более крупных синуса и к жабрам, где обогащается кислородом. Из жабр кровь поступает в перикардальный синус, окружающий сердце. У них голубая кровь, так как в ней растворён дыхательный пигмент гемоцианин, содержащий медь. В крови есть два типа гемоцитов: гранулоциты, отвечающие за свёртываемость крови и цианоциты, где образуется гемоцианин.

Из взрослых мечехвостов можно получить большой объём крови, поэтому ещё недавно они являлись излюбленным объектом физиологов и биохимиков, изучающих гемоцианин и другие компоненты крови. Теперь эти компоненты получают синтетическим путём.

Дыхание

Дышат мечехвосты с помощью многочисленных плоских листовидных ламелл, расположенных на задней поверхности пяти пар жабр. Последние лежат в жаберной камере на нижней поверхности брюшка. Ламеллы представляют собой тонкие, пластинчатые выросты покровов конечностей брюшка, покрытые тонкой кутикулой.

Они ориентированы параллельно друг другу и напоминают книгу с большим количеством листов. Экзоподит каждой жабры несет от 80 до 200 ламелл. Совокупная площадь дыхательной поверхности всех ламелл составляет около 2 м2. Маленькие трёхчлениковые телоподиты этих конечностей служат для очистки жабр.

Мечехвосты в период размножения, фото

Ритмичные движения жабр поддерживают постоянный ток воды через жаберную камеру. В последнюю вода поступает со спинной стороны тела через боковые щели между головогрудью и брюшком. Затем вода движется назад по брюшной поверхности абдомена, омывая ламеллы, и выбрасывается наружу по бокам от хвостового шипа.

Выделительная система

У мечехвостов, как и у большинства водных животных, азотистый обмен осуществляется по аммонотелическому типу. Токсины, аммоний и другие продукты обмена выводятся путём диффузии через проницаемые покровы жаберных ламелл.

Выделительная система рака и мечехвоста, фото
Выделительная система: а) — ракообразных, б) — мечехвостов. Источник изображения: https://elementy.ru/images/eltpub/novyj_vzglyad_na_stroenie_2_17_590.jpg

Жабры же осуществляют и регулирование ионного состава. В солоноватоводной среде осморегуляция осуществляется четырьмя парами мешковидных нефридиев, которые выводят некоторые метаболиты, токсины и отработанные гормоны. С каждой стороны тела залегают по четыре кирпично-красных мешковидных нефридия (коксальные железы), объединенных общим протоком, мочевой пузырь и нефридиопоры, открывающиеся на пятой паре конечностей.

Нервная система и органы чувств

Как и у других членистоногих у мечехвостов центральная нервная система демонстрирует все признаки цефализации. Крупный мозг (синцеребрум, состоящий из двух пар крупных нейромеров) расположен перед пищеводом, к нему тесно прилегает тритоцеребрум. Дейтоцеребрума у мечехвостов нет, так как нет антенн.

Глаза иннервируются протоцеребрумом, а хелицеры — второй парой нейромеров. Субэзофагальный (подглоточный) ганглий состоит из слившихся ганглиев остальных головогрудных сегментов и первых двух сегментов абдомена (брюшка). Два продольных нервных ствола, которые идут назад от субэзофагального ганглия, несут пять пар ганглиев, принадлежащих сегментам брюшка и иннервирующих соответственно пять пар жабр.

Органы чувств мечехвостов:

  • по всему телу расположены сенсиллы (чувствительные волоски), выполняющие функции хеморецепторов, механорецепторов и осморецепторов;
  • пара простых глаз (оциллей), устроенных по типу пигментных бокалов;
  • пара боковых относительно просто устроенных сложных глаз, каждый из которых состоит из 1000 омматидиев. Мечехвосты способны замечать движение, но сформировать картинку они не могут, для этого в сложных глазах должно быть больше омматидиев.

Размножение и развитие

Мечехвосты раздельнополы, у них несвойственное для членистоногих истинное наружное оплодотворение. Парные гонады представляют собой производные (дериваты) целомов. И семенники и яичники представлены сильно ветвящимися трубочками, переплетающимися с отростками пищеварительных желёз, лежат они в гемоцеле. Гонады с гонопорами соединены протоками. Гонопоры расположены на половых крышечках — специализированных конечностях второго брюшного сегмента.

Мечехвосты на песке, фото

Сперматозоиды со жгутиками. У рода Limulus оплодотворение и откладывание яиц происходит во время чрезвычайно сильных приливов полнолуния летом и весной. В это время самки и самцы мигрируют на мелководья узких проливов, эстуариев и губ.

Более мелкий самец забирается на брюшной щит самки и удерживается там с помощью первой пары крючковидных ходильных ног (педипальп). Тем временем самка выкапывает в песке ямку у верхней границы прилива и откладывает от 2000 до 30000 крупных яиц. За один сезон она может отложить до 75 000 яиц.

После того как яйца отложены, самец выпускает на них сперму. Пара расходится, яйца прикрываются песком и остаются в нем. В результате эмбрионального развития формируются личинки, они покидают ямки в песке и выходят в воду, когда отмель снова окажется залитой во время следующего сильного весеннего прилива.

Яйцо покидает трилобитная личинка, названная так из-за своего сходства с трилобитом, длиной около 1 см, она может плавать и зарываться в песок. Существует она за счёт запаса желтка. Личинка напоминает взрослого мечехвоста, за исключением того, что ее хвостовой шип едва выражен и имеется лишь две пары жабр из пяти.

Трилобитная личинка мечехвостов, фото
Трилобитная личинка мечехвостов

Полное число придатков и длинный хвостовой шип появляются с первой постэмбриональной линькой. Половая зрелость наступает только после достижения 9 — 12-летнего возраста, а общая продолжительность жизни может составлять 19 лет.

Описание видов

Один из видов этой древней группы хелицеровых — широко распространенный вдоль атлантического побережья Северной Америки мечехвост вида Limulus polyphemus. Три других существующих ныне вида мечехвостов встречаются вдоль берегов Азии: от Кореи и Японии до Филиппин и Индонезии.

Tachypleus tridentatus, фото
Tachypleus tridentatus

Limulus polyphemus, до 60 см длиной, обычный вид на атлантическом побережье Америки от Нью-Йорка до Флориды на глубинах от 5 до 40 м. В начале лета массами выходит в приливно-отливную зону, где происходят спаривание и откладка яиц. Вид интенсивно используется в экспериментальных исследованиях физиологии нервной системы и обмена веществ.

Tachypleus gigas, фото
Tachypleus gigas

Азиатские виды используются в пищу, это:

  • тахиплеус трезубый (Tachypleus tridentatus) — это мечехвосты, распространенные в Малайзии, Индонезии, Тайвани, Вьетнаме, Южной Корее и на восточном побережье Китая;
  • тахиплеус гигантский (Tachypleus gigas), живёт в Бенгальском заливе, от Индонезии и Австралии на глубине до 40 м. Его длина составляет максимум 50 см, а ширина карапакса равна 26,5 см;
  • Carcinoscorpius rotundicauda, распространенный в Таиланде и от Вьетнама до Индонезии. Питается личинками насекомых, небольшими крабами, мелкой рыбой, двустворчатыми моллюсками, малощетинковыми червями. В его тканях содержится тетродотоксин, есть его опасно.
Carcinoscorpius rotundicauda, фото
Carcinoscorpius rotundicauda




Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

  

доступен плагин ATs Privacy Policy ©