Cum respiră păianjenii?

Temut în întreaga lume pentru mușcăturile lor veninoase, păianjenii reprezintă o familie fascinant de diversă și majoritatea sunt inofensivi. Membrii clasei Arachnida, păianjenii respiră prin plămâni de carte sau trahee, care sunt tuburi extrem de înguste care le trec prin corp. Păianjenii sunt similari cu insectele, dar au opt picioare și nu au antene. Cele mai apropiate rude ale acestora includ scorpioni, căpușe și acarieni. Sunt cunoscute aproximativ 38.000 de specii de păianjeni, dar probabil mai sunt multe care așteaptă să fie descoperite.

Unele specii de păianjeni respira folosind una sau două perechi de „plămâni de carte”. Numit pentru asemănarea lor cu paginile unui carte, plămânii de carte conțin straturi de plăci subțiri, moi, goale, deschise spre aer prin fante de pe păianjen abdomen. Hemolimfa, care este păianjenul echivalent cu sângele, trece pe suprafața interioară a plăcilor și schimbă oxigenul și dioxidul de carbon cu atmosfera. Plămânii de carte oferă o suprafață mare pentru schimbul de gaze. În tarantulele mari suprafața este de până la 70 cm pătrat. Deschiderile deschise ale plămânilor de carte se pot extinde și contracta, dar niciodată nu se pot închide complet. În perioadele de activitate intensă, păianjenii își deschid cărțile plămânilor.

Tarantulele respiră folosind două perechi de plămâni de carte, dar tăticele lungi și alți păianjeni folosesc o singură pereche. Membrii grupurilor de păianjeni Mesothelae și Mygalomorphae, care includ tarantulele, au două perechi de plămâni de carte, iar aceasta este considerată o caracteristică a păianjenilor primitivi. Specii mai recente, cum ar fi tăticele lungi, orbweavers și lupul păianjeni posedă doar o singură pereche de plămâni de carte. Orbweavers și păianjeni lup respira, de asemenea, prin "trahee" care se ramifică din plămânii cărții lor în tot corpul lor. Oamenii de știință sunt de acord că traheea este o dezvoltare ulterioară în istoria evoluției păianjenilor.

Traheea este structuri de respirație pe care păianjenii și insectele le au în comun. O rețea de tuburi înguste căptușite cu o substanță dură numită „chitină”, traheea extinde trecerea aerului din plămânii cărții din niște păianjeni și se deschid direct la suprafață prin găuri minuscule numite „spiracule” alții. Păianjenii care nu au plămâni de carte și respiră prin trahee includ membri ai Caponiidae și Symphytognathidae. Majoritatea păianjenilor care respiră folosind numai traheea au o singură spirală pe partea inferioară a abdomenului. Oamenii de știință au identificat o formă specializată de trahee la păianjeni numită „trahee cu sită”, care sunt numeroase trahee fine care se extind de la trunchiurile principale mai mari.

Păianjenii transportă oxigen în jurul corpului lor în „hemolimfă”, o substanță albastră, asemănătoare sângelui. Oxigenul se difuzează prin membranele subțiri din plămânii de carte și traheea în hemolimfă, care este albastră deoarece conține o substanță pe bază de cupru numită „hemocianină”. Hemocianina funcționează într-un mod similar calea către celulele roșii din sânge, legându-se de oxigen și eliberându-l în zone cu concentrații scăzute de oxigen și transportând dioxidul de carbon uzat în zonele în care se poate difuza în atmosfera. Păianjenii au o inimă, arterele și venele tubulare cu o singură cameră, dar nu au capilare. Când păianjenii sunt excesiv de activi, contracțiile musculare determină mișcarea hemolimfei în jurul corpului, crescând transportul gazelor.