Шұжықша денелі шаяндар: Биологиясы мен эволюциясы

Кіріспе

Жыртқыш кенелер отряды – бунақденелілер. Скорпиондар – Скорпиондар отрядының жыртқыш кенелері. Оларда сегіз аяқ болады және оларды оңай тануға болады: жұпталған қысқыштар мен тар, сегменттелген құйрықтары бар, көбінесе арқасында еңкейген қисық түрінде ұсталады және әрқашан шаншықпен аяқталады. Скорпиондардың эволюциялық тарихы 435 миллион жылға жетеді. Олар негізінен шөлдерде мекендейді, бірақ кең ауқымды қоршаған орта жағдайларына бейімделген және Антарктидадан басқа барлық континенттерде кездеседі. 2500-ден астам сипатталған түрі бар, соның ішінде бүгінгі таңда 22 тұрақты отбасы анықталған. Олардың таксономиясы 21 ғасырдың геномдық зерттеулеріне сәйкес қайта қарастырылуда. Скорпиондар негізінен жәндіктермен және басқа омыртқасыз жануарлармен қоректенеді, бірақ кейбір түрлері омыртқалы жануарларды аулайды. Олар қысқыштарын жемді ұстап, өлтіру үшін немесе өздері жемтікке айналуын болдырмау үшін пайдаланады. Улы шаншық шабуыл мен қорғану үшін қолданылады. Ұсыну кезінде аталық және аналық бір-бірінің қысқыштарын ұстап, билейді, ол оны өзінің спермалық пакетіне жылжытуға тырысады. Белгілі барлық түрлер тірі туады және аналық балаларының экзоскелеттері қатайғанда оларды күтіп, арқасында тасымалдайды. Экзоскелетте флуоресценттік химиялық заттар бар, ол ультракөк сәуледе жарқырайды. Көптеген түрлер адамдарға қауіпті емес, ал сау ересектерге шаншылғаннан кейін медициналық көмек қажет болмайды. Шамамен 25 түрі (бір проценттен кем) адамды өлтіруге қабілетті уға ие, бұл олардың мекендейтін аймақтарында, әсіресе медициналық көмекке қол жеткізу қиын болған жерлерде жиі орын алады. Скорпиондар өнерде, фольклорда, мифологияда және коммерциялық брендтерде кездеседі. Скорпион мотивтері олардың шаншығынан қорғану үшін кілемдерге тоқылған. Скорпиус – шоқжұлдыздың атауы, ал оған сәйкес келетін астрологиялық белгі – Скорпион. Скорпион туралы классикалық мифте алып кене мен оның жауы Орион аспанның қарама-қарсы жақтарында шоқжұлдыздарға қалай айналғаны айтылады.

Этимология

Скорпион сөзі 1175 және 1225 жылдар аралығында орта ағылшын тілінде көне француз тіліндегі scorpion немесе итальян тіліндегі scorpione сөзінен пайда болған. Екеуі де латын тіліндегі scorpio сөзінен шыққан, ол scorpius сөзімен тең, ал бұл грек тіліндегі [[:wikt:σκορπίος – skorpíos]] сөзінің латын әрпімен жазылуы болып табылады. Оның түпкі қайнасы белгілі емес (қ. Араб тіліндегі ʕaqrab 'сарышаян', протогерман тіліндегі *krabbô 'шабақ').

Қалдық деректері

Скорпиондардың қазба қалдықтары көптеген стратификацияларда табылды, оның ішінде теңіздік силур және эстуарлық девон шөгінділерінде, карбон кезеңіне жататын көмір кен орындарында және янтарьда. Ертедегі скорпиондар теңізде мекендеген, әлде құрлықта өмір сүрген деген мәселе талқыланып келеді, бірақ олардың қазіргі құрлықта тіршілік ететін түрлер сияқты кітап тәрізді өкпелері болған. 100-ден астам скорпионның қазба түрлері сипатталған. 2021 жылға дейін табылған ең көнесі – Долихофонус лаудоненсис, ол қазіргі Шотландияда силур кезеңінде өмір сүрген. Девон кезеңіне жататын Гондванаскорпио Гондвана суперконтинентіндегі ең ерте белгілі құрлықтағы жануарлардың бірі болып табылады. Кейбір палеозойлық скорпиондар евриптеридтердің көзіне ұқсас күрделі көздерге ие болған. Триас кезеңіне жататын Протохактас және Протобутус сәйкесінше қазіргі Шактоидея және Бутоидея кладтарына жатады, бұл қазіргі скорпиондардың негізгі тобы осы уақытқа дейін пайда болғанын көрсетеді.

Филогения

Скорпиондар – өкпелі арахидалар кладының (кітапша өкпелері барлар) ішіндегі бір клад. Арахнидалар Chelicerata тармағына жатады, ол Arthropoda типшесінің бір бөлімі. Chelicerata-ға теңіз жәндіктері мен атқұйрықты крабтардың қатарında, құйрықтар мен орақшылар сияқты кітапша өкпелері жоқ құрлықта тіршілік ететін жануарлар да кіреді. Скорпиондар тетрапульмонаталармен туыс, олар жәндіктер мен қамшылы шаяндарды қамтитын құрлықта тіршілік ететін өкпелі арахидалар тобы. Бұл 2019 жылғы кладограмма мынаны қорытындылайды:

Скорпиондардың ішкі филогенезиясы талқыланған, бірақ геномдық талдау нәтижесінде Bothriuridae Scorpionoidea және Chactoidea кладының туысы екені анықталды. Скорпиондар девон және ерте карбон кезеңдерінде дамыған. Басты бөлініс – Buthida және Iurida кладтары. Bothriuridae Гондвана бөлінуге дейін, юра кезеңінде толыққанда бөлініп кеткен. Iuroidea және Chactoidea екеуі де жеке кладтар емес, олар осы 2018 жылғы кладограммада «парафилетикалық» (тырнақшалармен) деп көрсетілген.

Географиялық таралуы

Скорпиондар Антарктидадан басқа барлық құрлықтарда табылған. Скорпиондардың түрлері субтропиктік аймақтарда ең көп, полюстер мен экваторға қарай азаяды, бірақ олар тропикте де кездеседі. Скорпиондар Ұлыбританияда табиғи түрде болған емес, бірақ адамдардың қатысуымен әкелінген, қазір олардың популяциясы қалыптасқан. Жаңа Зеландияда және Океаниядағы кейбір аралдарда бұрын шағын мөлшерде әкелінген скорпиондар болған, бірақ олар жойылған. Англиядағы Ширенсте 51° солтүстік ендікте Euscorpius flavicaudis-тің бес колониясы 19-ғасырдың соңынан бері орналасқан, ал Paruroctonus boreus 52° солтүстік ендікте, Альберта штатындағы Ред-Дирде тіршілік етеді. Бірнеше түрі IUCN Қызыл тізіміне енген: Lychas braueri – аса қауіпті (2014), Isometrus deharvengi – қауіпті (2016) және Chiromachus ochropus – осал (2014) деп саналады. Скорпиондар – ксероколдар, яғни олар негізінен шөлдерде мекендейді, бірақ оларды биік таулар, үңгірлер және жағалау аймақтары сияқты барлық құрлықтық ортада кездестіруге болады. Олар тундра, жоғары биіктіктегі тайга және тау шаңырағы сияқты бореалдық экожүйелерде көбінесе кездеспейді.

Морфология

Скорпиондар өлшемі бойынша Тифлокактидтер тұқымдасының Тифлокактас мичелли түрінен бастап өзгереді. Скорпионның денесі екі бөлікке немесе тагматаға бөлінеді: бас-көкірек немесе просома, және құрсақ немесе опстосома. Опистосома кең алдыңғы бөлігіне, мезосомаға немесе преабдоменге, ал тар, құйрық тәрізді артқы бөлігіне, метасомаға немесе пост-абдоменге бөлінеді. Көптеген түрлерде жыныстар арасындағы сыртқы айырмашылықтар көзге түспейді. Бірақ кейбір түрлерде метасома еркектерде әйелдерге қарағанда ұзын болады.

Бас сүйек

Кефалоторакс қаптамадан, көздерден, келицералардан (ауыз бөліктері), педипальптардан (көбінесе тырнақтар немесе қысқыштар деп аталатын келицералары бар) және төрт жұп жүріп-тұру аяқтарынан тұрады. Скорпиондардың кефалотораксының үстіңгі жағында екі көзі, ал әдетте алдыңғы бұрыштарында екі-бес жұп көзі болады. Олардың орталық көздері нақты бейнелер жасауға қабілетсіз болғанымен, жануарлар әлеміндегі ең жарыққа сезімтал көздердің қатарына жатады, әсіресе әлсіз жарықта, бұл түнгі өмір салған түрлерге түнде жұлдыз жарығын бағыттап жүруге мүмкіндік береді. Келицералар қаптаманың алдыңғы және астыңғы жағында орналасқан. Олар қысқыш тәрізді, үш сегменттен тұрады және өткір "тістері" бар. Скорпионның миы кефалоторакстың артқы бөлігінде, жұтқыншақтың үстінде орналасқан. Басқа кенелердегідей, жүйке жүйесі кефалоторакста жоғары деңгейде шоғырланған, бірақ сегменттелген ганглиялары бар ұзын құрсақ жүйкесіне ие, бұл алғашқы белгі болуы мүмкін. Педипальп – олжаны ұстау, қорғану және сезімдік функциялар үшін қолданылатын сегменттелген, тырнақты мүше. Педипальп сегменттері (денеге жақыннан сыртқа қарай) – кокса, трохантер, фемур, пателла, тибия (тұрақты тырнақ пен манусты қоса алғанда) және тарсус (қозғалмалы тырнақ). Скорпионның педипальп сегменттерінде және дененің басқа бөліктерінде "киль" немесе "карина" деп аталатын қараңғы немесе дән тәрізді көтеріңкі сызықтық тізбектері бар; олар таксономиялық белгілер ретінде пайдалы. Кейбір басқа кенелерден айырмашылығы, аяқтары басқа мақсаттар үшін өзгертілмеген, бірақ олар кейде қазу үшін қолданылуы мүмкін, ал аналықтары жаңа туған ұрпақты ұстау үшін пайдалана алады. Аяқтары проприоцепторлармен, қылшықтармен және сезімтал қылдармен жабылған. Түрлеріне қарай, аяқтарында тікендер мен шұңқырлар болуы мүмкін.

Мезозома

Мезосома немесе преабдомен – опистосоманың кең бөлігі. Эмбрионалық дамудың бастапқы кезеңдерінде мезосома сегіз сегменттен тұрады, бірақ бірінші сегмент туылмас бұрын жоғалады, сондықтан шаяндарда мезосома іс жүзінде 2-8 сегменттерден тұрады. Опистосоманың алдыңғы жеті сомиті (сегменттері) әрқайсысы тергит деп аталатын склеротизацияланған пластинамен дорсальды жағынан жабылады. 3-тен 7-ге дейінгі сомиттерде стерниттер деп аталатын теңдес пластиналар бар. 1-ші сомиттің вентральды жағында гонопораны жабатын жыныс ашық тесіктерінің жұбы бар. Стернит 2 – сезімтал мүшелер ретінде қызмет ететін пектиндерді ұстайтын базалық пластинаны құрайды. Келесі төрт сомит, 3-тен 6-ға дейін, барлығы спиракулумдардың жұптарын ұстайды. Олар шаянның тыныс алу мүшелерінің – кітап өкпелерінің тесіктері болып табылады. Түрлеріне қарай спиракулум ашылысы тік, дөңгелек, эллипстік немесе сопақ пішінде болуы мүмкін. Осылайша, төрт жұп кітап өкпелері бар; әрқайсысы өкпе камерасының ішінде ауамен толтырылған 140-150 жұқа ламелладан тұрады, олар вентральды жағынан спиракулумға ашылатын предсердие камерасына жалғасқан. Қылшықтар ламеллаларды бөлек ұстайды. Бұлшықет спиракулумды ашады және предсердие камерасын кеңейтеді; дорсовентральды бұлшықеттер өкпе камерасын қысып, ауаны шығарады және камераның қайта толуына мүмкіндік беру үшін босаңсады. 7-ші және соңғы сомитте қосымшалар немесе басқа да маңызды сыртқы құрылымдар жоқ. Мезосомада шаянның ашық қан айналымы жүйесінің орталығы – жүрек немесе «дорсальды тамыр» орналасқан. Жүрек бүкіл денеге таралатын терең артериялық жүйемен жалғасқан. Синустар деоксигенделген қанды (гемолимфаны) жүрекке қайтарады; қан жүрек тесіктері арқылы қайтадан оттегіленеді. Мезосома сонымен қатар көбелек жүйесін де қамтиды. Әйелдердің гонадтары бір-біріне параллель жүретін үш немесе төрт түтікшеден тұрады және екі-төрт көлденең анастомоздармен байланысады. Осы түтікшелерде жұмыртқа жасушаларының қалыптасуы және эмбриондық даму жүреді. Олар екі жұмыртқа түтігіне жалғасады, олар бір ауыздыққа жалғасып, жыныс ашық тесігіне жетеді. Еркектерде екі цилиндрлі түтікшеден тұратын екі гонада бар, олардың құрамында сперматозоидтарды өндіретін кисталар бар. Екі түтік те мезосоманың екі жағында орналасқан спермидуктпен аяқталады. Олар жыныс ашық тесігінде аяқталатын параксиальды мүшелер деп аталатын бездік симметриялық құрылымдармен байланысады. Бұл мүшелер хитинге негізделген құрылымдарды бөліп шығарады, олар бірігіп сперматофорды құрайды.

The mesosoma or preabdomen is the broad part of the opisthosoma. In the early stages of embryonic development the mesosoma consist of eight segments, but the first segment disappear before birth, so the mesosoma in scorpions actually consist of segments 2 8. These anterior seven somites (segments) of the opisthosoma are each covered dorsally by a sclerotized plate called the tergite. Ventrally, somites 3 to 7 are armored with matching plates called sternites. The ventral side of somite 1 has a pair of genital opercula covering the gonopore. Sternite 2 forms the basal plate bearing the pectines, which function as sensory organs. The next four somites, 3 to 6, all bear pairs of spiracles. They serve as openings for the scorpion's respiratory organs, known as book lungs. The spiracle openings may be slits, circular, elliptical or oval according to the species. There are thus four pairs of book lungs; each consists of some 140 to 150 thin lamellae filled with air inside a pulmonary chamber, connected on the ventral side to an atrial chamber which opens into a spiracle. Bristles hold the lamellae apart. A muscle opens the spiracle and widens the atrial chamber; dorsoventral muscles contract to compress the pulmonary chamber, forcing air out, and relax to allow the chamber to refill. The 7th and last somite does not bear appendages or any other significant external structures. The mesosoma contains the heart or "dorsal vessel" which is the center of the scorpion's open circulatory system. The heart is continuous with a deep arterial system which spreads throughout the body. Sinuses return deoxygenated blood (hemolymph) to the heart; the blood is re oxygenated by cardiac pores. The mesosoma also contains the reproductive system. The female gonads are made of three or four tubes that run parallel to each other and are connected by two to four transverse anastomoses. These tubes are the sites for both oocyte formation and embryonic development. They connect to two oviducts which connect to a single atrium leading to the genital orifice. Males have two gonads made of two cylindrical tubes with a ladder like configuration; they contain cysts which produce spermatozoa. Both tubes end in a spermiduct, one on each side of the mesosoma. They connect to glandular symmetrical structures called paraxial organs, which end at the genital orifice. These secrete chitin based structures which come together to form the spermatophore.

Метазома

"Құйрық" немесе метасома бес сегменттен және нақты сегмент емес телсоннан тұрады. Бес сегмент – бұл жай ғана дене сақиналары; оларда анық стерна немесе терга жоқ, және дистальды жаққа қарай кеңейеді. Бұл сегменттерде таксономиялық жіктеуге пайдаланылатын қабырғалар, сеталар және қылшықтар бар. Анус соңғы сегменттің дистальды және құрсақ жағында орналасқан және төрт анальды папиллярлар мен анальды доғамен қоршалған. Кейбір түрлердің құйрықтарында жарық сезгіштері болады. Құйрықтағы сыртқы бұлшықеттер жүйесі оны алға жылжытып, акулеусымен итеріп, тесіп өтеді, ал бездерге бекітілген ішкі бұлшықеттер жүйесі уытты тікенек арқылы нысаналанған құрбанға жеткізеді. Тікенекте мырыштан тұратын металлопротеиндер бар, олар ұшын қаттылатады. Тігудің ең қолайлы бұрышы – ұшына қатысты шамамен 30 градус.

Биология

Көптеген шаян түрлері түнде немесе кешкі мезгілде белсенді болады, күндіз шұңқырларда, жартастардың жарықтарында және ағаш қабығының астында паналады. Көптеген түрлер бірнеше сантиметрлік тастардың астына баспана қазады. Кейбіреулері жәндіктер, бауырымен жорғалаушылар және ұсақ сүтқоректілер жасаған шұңқырларды пайдаланады. Басқа түрлер өздері әртүрлі күрделіліктегі және тереңдіктегі шұңқырлар қазады. Гадрурус түрлері бірнеше метр тереңдікте шұңқыр қазады. Қазба жұмысын ауыз мүшелері, тырнақтары мен аяқтары арқылы жасайды. Бірнеше түрде, әсіресе Buthidae тұқымдастығында, шаяндар бір панада жиналады; қабық шаяндары 30-ға дейін жекелеген шаяннан тұруы мүмкін. Кейбір түрлерде аналықтары мен жас шаяндары жиналады. Шаяндар температурасы шамамен 0-ден 0-ге дейін болатын жерді ұнатады, бірақ температураның мұздан төмен және шөлдің ыстығына дейін өзгеруін көтере алады. Шаяндар қатты ыстыққа төтеп бере алады: Leiurus quinquestriatus, Scorpio maurus және Hadrurus arizonensis жеткілікті ылғалды болса, жоғары температурада тіршілік ете алады. Шөл шаяндары күн мен түннің немесе маусымдардың арасындағы температураның күрт өзгеруіне бейімделеді; Pectinibuthus birulai температураның кең ауқымында тіршілік етеді. Шөлден тыс жерлерде тіршілік ететін шаяндар төмен температураны артық жақсы көреді. Суыққа төзімділік температура төмендеген кезде қант трегалозасының артуымен байланысты болуы мүмкін. Кейбір түрлер қыстайды. Шаяндар иондаушы сәулелерге төзімді екендігі анықталды. Бұл 1960 жылдардың басында, алжирлік Реган қаласындағы ядролық сынақтардан аман қалған аздаған жануарлардың арасында шаяндардың табылуымен дәлелденді. Шөл шаяндары суды сақтау үшін бірнеше бейімделуге ие. Олар ксантин, гуанин және зәр қышқылы сияқты ерімейтін қосылыстарды бөліп шығарады, оларды денеден шығару үшін су қажет емес. Гуанин – негізгі компонент және азоттың шығарылуын максималды деңгейге жеткізеді. Шаянның қабығы липидтер мен эпидермалық бездердегі балауыз арқылы ылғалды сақтайды және ультракүлгін сәуледен қорғайды. Сусызданғанда да, шаян қанындағы жоғары осмостық қысымды көтере алады. Шөл шаяндары ылғалды көбінесе жеген тамақтарынан алады, бірақ кейбіреулері ылғалды топырақтан су сіңіре алады. Тығыз өсімдіктерде және орташа температурада тіршілік ететін түрлер өсімдіктердегі және шұңқырлардағы суды ішеді. Шаян өз уағын құрбанды өлтіру үшін де, қорғану үшін де пайдаланады. Кейбір түрлер құйрықтарымен тікелей және жылдам соққы береді, ал басқалары баяу және дөңгелек соққы береді, бұл уақты қайтадан соққы беруге қолайлы жағдайға оңай қайтаруға мүмкіндік береді. Leiurus quinquestriatus қорғаныс шабуылында құйрығын секундына 100 метр жылдамдықпен қамшылай алады.

Most scorpion species are nocturnal or crepuscular, finding shelter during the day in burrows, cracks in rocks and tree bark. Many species dig a shelter underneath stones a few centimeters long. Some may use burrows made by other animals including spiders, reptiles and small mammals. Other species dig their own burrows which vary in complexity and depth. Hadrurus species dig burrows as over deep. Digging is done using the mouth parts, claws and legs. In several species, particularly of the family Buthidae, individuals may gather in the same shelter; bark scorpions may aggregate up to 30 individuals. In some species, families of females and young sometimes aggregate. Scorpions prefer areas where the temperature remains in the range of , but may survive temperatures from well below freezing to desert heat. Scorpions can withstand intense heat: Leiurus quinquestriatus, Scorpio maurus and Hadrurus arizonensis can live in temperatures of if they are sufficiently hydrated. Desert species must deal with the extreme changes in temperature from day to night or between seasons; Pectinibuthus birulai lives in a temperature range of Scorpions that live outside deserts prefer lower temperatures. The ability to resist cold may be related to the increase in the sugar trehalose when the temperature drops. Some species hibernate. Scorpions appear to have resistance to ionizing radiation. This was discovered in the early 1960s when scorpions were found to be among the few animals to survive nuclear tests at Reggane, Algeria. Desert scorpions have several adaptations for water conservation. They excrete insoluble compounds such as xanthine, guanine, and uric acid, not requiring water for their removal from the body. Guanine is the main component and maximizes the amount of nitrogen excreted. A scorpion's cuticle holds in moisture via lipids and waxes from epidermal glands, and protects against ultraviolet radiation. Even when dehydrated, a scorpion can tolerate high osmotic pressure in its blood. Desert scorpions get most of their moisture from the food they eat but some can absorb water from the humid soil. Species that live in denser vegetation and in more moderate temperatures will drink water on plants and in puddles. A scorpion uses its stinger both for killing prey and defense. Some species make direct, quick strikes with their tails while others make slower, more circular strikes which can more easily return the stinger to a position where it can strike again. Leiurus quinquestriatus can whip its tail at a speed of up to in a defensive strike.

Өлім-жітім және қорғаныс

Скорпионға басқа буынтұқымдылар, мысалы, құмырсқалар, өрмекшілер, жәндіктер және жүзқұйрықтар шабуыл жасауы мүмкін. Басты жыртқыштарға жабындар, кесірткелер, жыландар, құстар және сүтқоректілер жатады. Бұл мысықтар скорпионді аулауға бейімделген, оның тікенін шағып алып, уына қарсы иммунитет қалыптастырады. Скорпиондерді аулауға бейімделген басқа жыртқыштарға шегіртке тышқандары мен шөлдегі ұзын құлақты жарғанаттар жатады, олардың да уына қарсы иммунитеті бар. Скорпиондар кенелер, құрттар, нематодалар және кейбір бактериялар сияқты паразиттерге шалдығады. Скорпиондардың иммундық жүйесі оларды көптеген бактериялардың жұқтыруына төзімді етеді. Қауіп төнген кезде скорпион қорғаныш позасын қабылдап, тырнақтары мен құйрығын көтереді. Кейбір түрлері жыртқыштарды ескерту үшін белгілі бір түктерді, тікенін немесе тырнақтарын сүрту арқылы дыбыс шығарады. Кейбір түрлер мүшелерінің мөлшеріне байланысты қорғану үшін тырнақтарын немесе тікенін пайдалануға басымдық береді. Парабутус, Центруроидес маргаритус және Адрурус аризоненсис сияқты бірнеше скорпиондар ықтимал жыртқыштарды ескерту үшін, тіпті олардың көздеріне зақым келтіру үшін, уын тар тікелей бағытта бүркіп тастайды. Кейбір Ananteris түрлері жыртқыштардан қашу үшін құйрығының бөлігін түсіре алады. Бұл бөліктер қайта өспейді, сондықтан олар тістеп, нәжіс шығара алмайды, бірақ олар кем дегенде сегіз ай бойы шағын жемтіктерін аулап, көбейе алады.

Тамақ және тамақтандыру

Скорпиондар көбінесе жәндіктермен қоректенеді, әсіресе шегірткелермен, саңырауқұлақтармен, термиттермен, қоңыздармен және аралармен. Басқа да қоректік заттарына өрмекшілер, солифугидтер, уылдырықтар және тіпті кішкентай омыртқалы жануарлар, оның ішінде кеділер, жыландар мен сүтқоректілер жатады. Ірі тырнақтары бар түрлер құрттар мен ұлулармен қоректенеді. Көптеген түрлер мүмкіндікті пайдаланады және әртүрлі қоректерді жейді, бірақ кейбіреулері жоғары маманданған болуы мүмкін; Isometroides vescus жер астындағы өрмекшілерге маманданған. Жемнің мөлшері түрдің өлшеміне байланысты. Көптеген скорпион түрлері күтіп отыратын жыртқыштар болып табылады, яғни олар өз қуысының кіреберісінде немесе жанында жем күтеді. Ал басқалары белсенді түрде оларды іздейді. Скорпиондар өз денелеріндегі механорецепторлық және химиорецепторлық түктер арқылы жемдерін анықтайды және оларды тырнақтарымен ұстайды. Кішкентай жануарлар көбінесе тырнақтарымен өлтіріледі, әсіресе ірі тырнақты түрлерде. Ірі және агрессивті жемге уақ шағылады. Скорпиондар, басқа арахидалар сияқты, тамақтарын сырттан қорытады. Өте өткір кеудешелері жемнен аз мөлшерде тамақты кеудешелері мен қабығының астындағы ауыз қуысына жібереді. Ішектен шыққан ас қорыту сөлі тамаққа құйылады, содан кейін қорытылған тамақ сұйық күйде ішекке сіңіріледі. Қорытылмаған қатты заттар (мысалы, экзоскелет фрагменттері) ауыз қуысындағы сеталармен ұсталып, сыртқа шығарылады. Сіңірілген тамақ жұтқыншақ арқылы ортаңғы ішекке сорылады, онда ол одан әрі қорытылады. Қалдықтар артқы ішек арқылы өтіп, анус арқылы шығарылады. Скорпиондар бір рет тамақтану кезінде көп мөлшерде тамақ жей алады. Олардың тиімді тамақ сақтау органы және өте төмен метаболизм деңгейі, сондай-ақ салыстырмалы түрде жай өмір салты бар. Бұл кейбіреулеріне 6-12 ай бойы аштықтан аман қалуға мүмкіндік береді.

Жұптасу

Көптеген сарышаяндар жыныстық жолмен көбейеді, еркек және әйел жекелеген түрлермен; кейбір туыстардағы түрлері, мысалы, Hottentotta және Tityus, сондай-ақ Centruroides gracilis, Liocheles australasiae және Ananteris coineaui түрлері партеногенез арқылы көбейеді деп хабарланған, бірақ бұл әрқашан сенімді емес, онда ұрықтанбаған жұмыртқалар тірі эмбриондарға айналады. Дайын әйелдер феромондарды бөліп шығарады, оларды еркектер өз пектиндерін пайдаланып, субстратты зерттеу арқылы анықтайды. Еркектер денелерін қозғалмай, алға-артқа қозғалыс жасау арқылы ұсынуды бастайды, бұл қимыл "дірілдеу" деп белгілі. Бұл жердің дірілісін тудырады, оны әйел сезеді. Содан кейін олар педипальптерін қолданып, қарым-қатынас жасайды және "променад а дуэ" (француз тілінде "екілік серуен") деп аталатын биді орындайды. Бұл биде еркек және әйел бір-біріне қарама-қарсы тұрып, алға-артқа қозғалады, еркек сперматофорын орналастыруға қолайлы жер іздейді. Ұсыну ритуалына басқа да әртүрлі мінез-құлықтар кіруі мүмкін, мысалы, еркек пен әйел бір-бірінің ауыз мүшелерін ұстап тұру, "тік ағаш" (arbre droit), онда серіктестер артқы жағын көтеріп, құйрықтарын бір-біріне сүртіп, сондай-ақ әйелді бағындыру үшін еркек кела немесе мезосомаға шағып жататын жыныстық тістеу. Би бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін созылуы мүмкін. Еркек қатты жер, жиынтықталған құм, тас немесе ағаш қабығы сияқты тұрақты субстрат тапқаннан кейін, сперматофорды орналастырып, әйелді оған бағыттайды. Бұл сперматофордың әйелдің жыныс ашылуына енуіне мүмкіндік береді, бұл сперманың босатылуын және әйелдің ұрықтануын қамтамасыз етеді. Содан кейін әйелде балалар туғанша қайтадан жұптасуын болдырмау үшін жұптасу бітегі пайда болады. Еркек және әйел кенеттен ажырасады. Жыныстық каннибализм жұптасқаннан кейін сарышаяндарда тек эпизодтық түрде хабарланған.

Туу және дамуы

Скорпиондарда жүктілік кейбір түрлерде бір жылдан астам уақытқа созылуы мүмкін. Оларда эмбрионалды дамудың екі түрі бар: апоикогендік және катоикогендік. Көбінесе Buthidae отбасында кездесетін апоикогендік жүйеде эмбриондар сарыға бай жұмыртқалардың ішінде, фолликулалар ішінде дамиды. Катоикогендік жүйе Hemiscorpiidae, Scorpionidae және Diplocentridae отбасыларында кездеседі, онда эмбриондар сору құрылымы бар дивертикула ішінде дамиды, олар арқылы қоректенеді. Көптеген арахидалар сияқты жұмыртқадан тумай, скорпиондардың барлығы тірі туады. Олар құрлықтағы бунақты жануарлар арасында аналықтарының балаларына көрсеткен күтімімен ерекшеленеді. Бір туындының мөлшері түрге қарай 3-тен 100-ден асады. Туу алдында аналық денесінің алдыңғы бөлігін көтеріп, педипальпаларын және алдыңғы аяқтарын төменге қойып, жас шаяндарды ұстап алады ("туғандық себеті"). Жас шаяндар бірінен соң бірі жыныс ашылғыштарынан шығып, бар болған жағдайда эмбриондық қабығынан құтылып, анасының арқасына орналасады, онда олар кем дегенде бір рет тері жаңаруға дейін қалады. Алғашқы тері жаңаруға дейінгі кезең про-жас кезеңі деп аталады; жас шаяндар жем жей немесе шаншып алмайды, бірақ олардың тарсилерінде анасына жабысу үшін сорғыштар болады. Бұл кезең түрге қарай 5-тен 25 күнге дейін созылады. 6-8 сағатқа созылатын тері жаңару процесі жас кезеңнің басталуын білдіреді. Жас кезеңдері немесе инстарлар әдетте толық дамыған қысқыштар, түктер және шаншығы бар ересектердің кіші нұсқаларына ұқсайды. Олар әлі де жұмсақ және пигментсіз, сондықтан қорғану үшін анасының арқасында жүреді. Келесі бірнеше күн ішінде олар қаттырақ және пигментті болады. Олар анасынан уақытша кетіп, қауіп сезгенде қайта оралуы мүмкін. Экзоскелет толық қатайғаннан кейін, жас шаяндар өздері аң аулай алады және жақын арада анасынан кетуі мүмкін. Скорпион ересекке жеткенше орта есеппен алты рет тері жаңартады, бұл түрге қарай 6 айдан 83 айға дейін созылуы мүмкін. Кейбір түрлер 25 жылға дейін өмір сүреді.

Gestation in scorpions can last for over a year in some species. They have two types of embryonic development; apoikogenic and katoikogenic. In the apoikogenic system, which is mainly found in the Buthidae, embryos develop in yolk rich eggs inside follicles. The katoikogenic system is documented in Hemiscorpiidae, Scorpionidae and Diplocentridae, and involves the embryos developing in a diverticulum which has a teat like structure for them to feed through. Unlike the majority of arachnids, which are oviparous, hatching from eggs, scorpions seem to be universally viviparous, with live births. They are unusual among terrestrial arthropods in the amount of care a female gives to her offspring. The size of a brood varies by species, from 3 to over 100. Before giving birth, the female elevates the front of her body and positions her pedipalps and front legs under her to catch the young ("birth basket"). The young emerge one by one from the genital opercula, expel the embryonic membrane, if any, and are placed on the mother's back where they remain until they have gone through at least one molt. The period before the first molt is called the pro juvenile stage; the young are unable to feed or sting, but have suckers on their tarsi, used to hold on to their mother. This period lasts 5 to 25 days, depending on the species. The brood molt for the first time simultaneously in a process that lasts 6 to 8 hours, marking the beginning of the juvenile stage. Juvenile stages or instars generally resemble smaller versions of adults, with fully developed pincers, hairs and stingers. They are still soft and lack pigments, and thus continue to ride on their mother's back for protection. They become harder and more pigmented over the next couple of days. They may leave their mother temporarily, returning when they sense potential danger. Once the exoskeleton is fully hardened, the young can hunt prey on their own and may soon leave their mother. A scorpion may molt six times on average before reaching maturity, which may not occur until it is 6 to 83 months old, depending on the species. Some species may live up to 25 years.

Флуоресценция

Скорпиондардың қабықшасындағы бета-карболин сияқты флуоресцентті химиялық заттардың болуынан, қара шам сияқты ультракүлгін сәулелердің белгілі бір толқын ұзындығына ұшырағанда жарқын көк-жасыл түспен жарқырайды. Осы себепті, қолда ұсталатын ультракүлгін шам бұл жануарлардың түнгі далалық зерттеулерінде көптен бері стандартты құрал болып табылады. Флуоресценция склеротизация процесінің нәтижесінде пайда болады және әрбір кезекті линькудан кейін қарқындылығы арта түседі. Бұл флуоресценция скорпионның жарықты қабылдау қабілетінде белсенді рөл атқаруы мүмкін.

Тітіркендіргіш

Шайтан уының мақсаты – жемтісін жылдам өлтіру немесе паралич ету. Көптеген түрлерінің шағуы қолайсыз болғанымен, тек 25 түрінің уысы адам үшін қауіпті. Бұл түрлер Buthidae тұқымдасына жатады, оның ішінде Leiurus quinquestriatus, Hottentotta spp., Centruroides spp. және Androctonus spp. кіреді. Алғашқы көмек симптоматикалық болып, ауырсынуды басады. Қан қысымы жоғарылаған жағдайда, уайымды жеңілдететін және қан тамырларын кеңейтетін дәрілер қолданылады. Шайтан уынан туындаған аурудың жоғары деңгейі мен өлім-жітім көбінесе автономды жүйенің шамадан тыс белсенділігімен, жүрек-қан тамырларына токсикалық әсерімен немесе нейромыскулярлық токсикалық әсерімен байланысты. Шайтан уына қарсы у – бұл арнайы емдеу, ол жүрек-қан тамырларына токсикалық әсері бар науқастарға тамыр кеңейткіштермен және нейромыскулярлық бұзылыстар болғанда бензодиазепиндермен бірге қолданылады. Сирек болса да, шайтан уына қарсы уға анафилаксияны қоса алғанда, ауыр аллергиялық реакциялар болуы мүмкін. Шайтан шағуы – халық денсаулығының мәселесі, әсіресе Америка, Солтүстік Африка, Таяу Шығыс және Үндістанның тропикалық және субтропикалық аймақтарында. Жыл сайын шамамен 1,5 миллион адам шайтан уынан зардап шегіп, 2600-ға жуық адам қайтыс болады. Мексика – ең көп зардап шеккен елдердің бірі, онда әлемдегі ең жоғары биологиялық әртүрлілік бар, жылына 200 000-ға жуық улану және кем дегенде 300 өлім тіркеледі. Уланудың алдын алу және шайтан популяциясын бақылау жөнінде жұмыстар жүргізілуде. Алдын алу шараларына киім мен аяқ киімді кимес бұрын тексеру, жалаң аяқ немесе сандалмен жүрмеу, шаяндар ұялайтын тесіктер мен жарықтарды толтыру кіреді. Көше шамдары шайтанның белсенділігін азайтады. Бақылауға пиретроидтар сияқты инсектицидтерді қолдану немесе ультракүлгін шамдардың көмегімен шаяндарды қолмен жинау кіруі мүмкін. Тауықтар мен түйеқұстар сияқты шаяндардың табиғи жауы үй шаруашылығындағы тәуекелді азайтуға көмектеседі. Олардың көпшілігі натрий, калий, кальций немесе хлорид иондарын тасымалдайтын мембраналық каналдармен араласады. Бұл каналдар жүйке импульстарын, бұлшықеттердің жиырылуын және көптеген басқа да биологиялық процестерді қамтамасыз етеді. Осы молекулалардың кейбірі медициналық зерттеулерде пайдалы болуы мүмкін және жаңа ауруларды емдеуге арналған препараттарды жасауға көмектеседі. Олардың потенциалды терапиялық қолданысқа ауырсыққа қарсы, қатерлі ісікке қарсы, бактерияға қарсы, саңырауқұлаққа қарсы, вирусқа қарсы, паразитке қарсы, брадикининге әсер ететін және иммундық жүйені басатын препараттар кіреді. 2020 жылға дейін шайтан уына негізделген ешқандай препарат сатылымға шығарылмады, бірақ хлоротоксин мидың қатерлі ісігі – глиомаға қарсы қолдану үшін сынақтан өтуде.

Scorpion venom serves to kill or paralyze prey rapidly. The stings of many species are uncomfortable, but only 25 species have venom that is deadly to humans. Those species belong to the family Buthidae, including Leiurus quinquestriatus, Hottentotta spp., Centruroides spp., and Androctonus spp. otherwise, first aid is symptomatic, with analgesia. Cases of very high blood pressure are treated with medications that relieve anxiety and relax the blood vessels. Scorpion envenomation with high morbidity and mortality is usually due to either excessive autonomic activity and cardiovascular toxic effects, or neuromuscular toxic effects. Antivenom is the specific treatment for scorpion envenomation combined with supportive measures including vasodilators in patients with cardiovascular toxic effects, and benzodiazepines when there is neuromuscular involvement. Although rare, severe hypersensitivity reactions including anaphylaxis to scorpion antivenin are possible. Scorpion stings are a public health problem, particularly in the tropical and subtropical regions of the Americas, North Africa, the Middle East and India. Around 1.5 million scorpion envenomations occur each year with around 2,600 deaths. Mexico is one of the most affected countries, with the highest biodiversity of scorpions in the world, some 200,000 envenomations per year and at least 300 deaths. Efforts are made to prevent envenomation and to control scorpion populations. Prevention encompasses personal activities such as checking shoes and clothes before putting them on, not walking in bare feet or sandals, and filling in holes and cracks where scorpions might nest. Street lighting reduces scorpion activity. Control may involve the use of insecticides such as pyrethroids, or gathering scorpions manually with the help of ultraviolet lights. Domestic predators of scorpions, such as chickens and turkeys, can help to reduce the risk to a household. Many of them interfere with membrane channels that transport sodium, potassium, calcium, or chloride ions. These channels are essential for nerve conduction, muscle contraction and many other biological processes. Some of these molecules may be useful in medical research and might lead to the development of new disease treatments. Among their potential therapeutic uses are as analgesic, anti cancer, antibacterial, antifungal, antiviral, antiparasitic, bradykinin potentiating, and immunosuppressive drugs. As of 2020, no scorpion toxin based drug is for sale, though chlorotoxin is being trialled for use against glioma, a brain cancer.

Тұтыну

Скорпионды Батыс Африка, Мьянма және Шығыс Азиядағы адамдар жейді. Қытайдың Шандоң провинциясында қуырылған скорпион дәстүрлі түрде жейді. Онда скорпионды әртүрлі тәсілдермен пісіріп жеуге болады, оның ішінде қуыру, қабақтау, грильдеу, шикі немесе тірі күйінде. Оның уытының зиянды әсерін жою үшін тікелей және ұзақ қыздыру қолданылады, сондықтан оның қысымы көбінесе алынбайды. Тайландта скорпионды қоңыздар сияқты жиі жемейді, бірақ оларды кейде көше тағамы ретінде қуырады. Вьетнамда оларды жылан шарабын (скорпион шарабын) жасау үшін пайдаланады.

Үй жануарлары

Шиыршықтар көбінесе үй жануарлары ретінде ұсталады. Оларды ұстау салыстырмалы түрде оңай, негізгі талаптары – құлыпталатын қақпағы бар шыны террариум және таңдалған түрге сәйкес температура мен ылғалдылықты сақтау, әдетте жылыту төсегін орнату және аздап сумен үнемі шашырату қажет. Субстрат түрдің табиғи ортасына ұқсас болуы керек, мысалы, орман түрлері үшін торф, ал шөлде қазбалайтын түрлер үшін латериттік құм. Pandinus және Heterometrus туыстас шиыршықтар қолға алуға көндіктірілген. Ірі Pandinus аптасына үш жәндік жеуі мүмкін. Адамды жегіштік (каннибализм) жабайы табиғатқа қарағанда тұтқындықта жиі кездеседі және оны террариум ішінде көптеген кішкентай паналау орындарын жасап, жемнің жеткілікті болуын қамтамасыз ету арқылы азайтуға болады. Үй жануарларын сату кейбір шиыршық түрлерінің, әсіресе Androctonus australis және Pandinus imperator түрлерінің жабайы популяциясына қауіп төндірді.