Ako dýchajú pavúky?

Pavúky, ktoré majú strach z celého sveta kvôli svojim jedovatým uhryznutiam, predstavujú fascinujúco rozmanitú rodinu a väčšina z nich je neškodná. Členovia triedy Arachnida, pavúky dýchajú knižnými pľúcami alebo priedušnicou, čo sú extrémne úzke trubice prechádzajúce ich telami. Pavúky sú podobné hmyzu, ale majú osem nôh a antény. Medzi ich najbližších príbuzných patria škorpióny, kliešte a roztoče. Známych je asi 38 000 druhov pavúkov, ale na ich objavenie čaká pravdepodobne oveľa viac.

Niektoré druhy pavúkov dýchajú pomocou jedného alebo dvoch párov „knižných pľúc“. Pomenované pre svoju podobnosť so stránkami a kniha, knižné pľúca obsahujú vrstvy tenkých, mäkkých, dutých dosiek otvorených do vzduchu cez štrbiny na pavúkoch brucho. Hemolymfa, čo je pavúk ekvivalentný krvi, prechádza cez vnútorný povrch platní a vymieňa si s atmosférou kyslík a oxid uhličitý. Knižné pľúca poskytujú veľkú plochu na výmenu plynov. Vo veľkých tarantulách je plocha až 70 cm štvorcových. Štěrbinové otvory v knižných pľúcach sa môžu roztiahnuť a stiahnuť, ale nikdy nie úplne. Počas období intenzívnej aktivity pavúky otvárajú svoje knižné pľúcne štrbiny.

Tarantuly dýchajú pomocou dvoch párov knižných pľúc, ale oteckovia s dlhými nohami a inými pavúkmi používajú iba jeden pár. Členovia skupín pavúkov Mesothelae a Mygalomorphae, ktoré zahŕňajú tarantule, majú dva páry knižných pľúc, čo sa považuje za znak primitívnych pavúkov. Novšie druhy, ako sú oteckovia s dlhými nohami, orbweaveri a vlčie pavúky, majú iba jeden pár knižných pľúc. Orbweaveri a vlčie pavúky dýchajú aj cez „priedušnicu“, ktorá sa im rozvetvuje z pľúc po celom tele. Vedci sa zhodujú, že priedušnica predstavuje neskorší vývoj v evolučnej histórii pavúkov.

Trachea sú dýchacie štruktúry, ktoré majú spoločné pavúky a hmyz. Sieť úzkych trubičiek lemovaných tvrdou látkou nazývanou „chitín“ priedušnica predlžuje priechod vzduchu z knižných pľúc v niektorých pavúkoch a otvárajú sa priamo na povrch malými otvormi nazývanými „špirály“ iné. Medzi pavúky, ktoré nemajú knižné pľúca a dýchajú priedušnicou, patria členovia Caponiidae a Symphytognathidae. Väčšina pavúkov, ktorí dýchajú iba pomocou priedušnice, má na spodnej strane brucha jeden prameň. Vedci identifikovali špecializovanú formu priedušnice u pavúkov, ktorá sa nazýva „sitová priedušnica“, čo je početná jemná priedušnica vychádzajúca z väčších hlavných kmeňov.

Pavúky prenášajú kyslík okolo svojich tiel v „hemolymfe“, modrej, krvou podobnej látke. Kyslík difunduje cez tenké membrány v knižných pľúcach a priedušnici do hemolymfy, ktorá je modrá, pretože obsahuje látku na báze medi nazývanú „hemocyanín“. Hemocyanin funguje podobne spôsob, ako sa červené krvinky viažu na kyslík a uvoľňujú ho v oblastiach s nízkou koncentráciou kyslíka a transportujú odpadový oxid uhličitý do oblastí, kde môže difundovať do atmosféra. Pavúky majú jednokomorové tubulárne srdce, tepny a žily, ale nemajú kapiláry. Keď sú pavúky nadmerne aktívne, svalové kontrakcie spôsobujú, že sa hemolymfa pohybuje po tele a zvyšuje transport plynov.