Введение

Морские пауки — морские членистоногие, относящиеся к отряду Pantopoda (буквально «все ноги»), принадлежащие к классу Pycnogonida, поэтому их также называют пикногонидами (/p//ɪ//k/'/n//ɒ//ɡ//ə//n//ə//d//z/; названный в честь рода Pycnogonum, типа рода, с суффиксом id). Они космополитичны и встречаются в океанах по всему миру. Известно более 1300 видов, размах ног которых варьируется от … до более … . Большинство видов имеют небольшие размеры и обитают на относительно небольшой глубине, однако в Антарктике и глубоководных районах они могут достигать значительных размеров. Хотя «морские пауки» не являются настоящими пауками и даже не относятся к классу паукообразных, их традиционная классификация как хелицерат поместила бы их ближе к настоящим паукам, чем к другим хорошо известным группам членистоногих, таким как насекомые или ракообразные, если бы это было верно. Однако это оспаривается, поскольку генетические данные указывают на то, что они могут быть сестринской группой ко всем остальным живым членистоногим.

Описание

У морских пауков длинные ноги в отличие от небольшого размера тела. Количество ходячих ног обычно составляет восемь (четыре пары), но семейство Pycnogonidae включает виды с пятью парами, а семейства Colossendeidae и Nymphonidae – виды с пятью и шестью парами. Существует девять полимерных (то есть с дополнительными ногами) видов: семь видов, распределенных по четырем родам (Decolopoda, Pentacolossendeis, Pentapycnon и Pentanymphon) с пятью парами ног, и два вида в двух родах (Dodecolopoda и Sexanymphon) с шестью парами ног. Пикногониды не нуждаются в традиционной дыхательной системе. Вместо этого газы поглощаются ногами и переносятся по телу посредством диффузии. Хоботок позволяет им высасывать питательные вещества из мягкотелых беспозвоночных, а их пищеварительный тракт имеет дивертикулы, простирающиеся в ноги. Некоторые пикногониды настолько малы, что каждая из их крошечных мышц состоит из одной клетки, окруженной соединительной тканью. Передняя область (цефалон) состоит из хоботка, обладающего довольно ограниченной дорсовентральной и латеральной подвижностью, глазного бугорка с глазами и до четырех пар придатка. Первыми из них являются хелифоры, за ними следуют пальпы, овигеры, используемые для очистки, ухода за яйцами и молодняком, а также для ухаживания, и первая пара ходячих ног. Nymphonidae – единственное семейство, в котором и хелифоры, и пальпы функциональны. В остальных семействах хелифоры или пальпы, или оба, редуцированы или отсутствуют. В некоторых семьях овигеры также могут быть редуцированы или отсутствовать у самок, но всегда присутствуют у самцов. У видов, лишенных хелифор и пальп, хоботок хорошо развит и подвижен, часто оснащен многочисленными сенсорными щетинками и мощными скребковыми гребнями вокруг рта. Последний сегмент включает анус и бугорок, выступающий дорсально. В общей сложности у пикногонидов от четырех до шести пар ног для ходьбы. Цефалоторакс и гораздо меньший несегментированный брюшко составляют чрезвычайно редуцированное тело пикногонида, которое имеет до двух пар дорсально расположенных простых глаз на своем не известковом экзоскелете, хотя иногда глаза могут отсутствовать, особенно у видов, обитающих в глубоких океанах. Брюшко не имеет никаких придатка, и у большинства видов оно редуцировано и почти рудиментарно. Органы этого хелицерата простираются по многим придаткам, поскольку его тело слишком мало, чтобы вместить их все отдельно. Морфология морского паука создает эффективное соотношение площади поверхности к объему для осуществления дыхания посредством прямой диффузии. Кислород поглощается ногами и транспортируется через гемолимфу к остальным частям тела. Эти существа обладают открытой системой кровообращения, а также нервной системой, состоящей из мозга, соединенного с двумя вентральными нервными шнурами, которые, в свою очередь, соединяются с отдельными нервами.

Воспроизводство и развитие

Все виды пикногонидов имеют раздельные полы, за исключением одного вида, который является гермафродитом. У самок есть пара яичников, а у самцов – пара семенников, расположенных дорсально по отношению к пищеварительному тракту. Размножение включает внешнее оплодотворение после "непродолжительного ухаживания". За отложенными яйцами и молодью заботятся только самцы. Личинка имеет слепую кишку, а тело состоит только из головы и трех пар головных придатков: хелифор, пальп и овигеров. Брюшко и грудь с грудными придатками развиваются позже. Одна из теорий предполагает, что это отражает эволюцию общего предка всех членистоногих, который начинал свою жизнь как небольшое животное с парой придатков для питания и двумя парами для передвижения, а новые сегменты и сегментарные придатки постепенно добавлялись по мере роста. Описано как минимум четыре типа личинок: типичная протонимфонная личинка, энцистированная личинка, атипичная протонимфонная личинка и личинка-прикрепляющаяся. Типичная протонимфонная личинка наиболее распространена, свободноживущая и постепенно превращается во взрослую особь. Энцистированная личинка – это паразит, который вылупляется из яйца и находит хозяина в виде колонии полипов, в которую внедряется и превращается в кисту, не покидая хозяина до превращения в молодого ювениля. О развитии атипичной протонимфонной личинки известно мало. Взрослые особи свободноживущие, а личинки и ювенильные особи живут на или внутри временных хозяев, таких как полихеты и двустворчатые моллюски. Когда вылупляется личинка-прикрепляющаяся, она все еще выглядит как эмбрион и сразу же прикрепляется к овигерическим ногам отца, где остается до превращения в маленького и молодого ювениля с двумя или тремя парами ходильных ног, готового к свободному существованию.

Распределение и экология

Эти животные обитают во многих частях мира, от Австралии, Новой Зеландии и Тихоокеанского побережья Соединенных Штатов до Средиземного моря и Карибского моря, до северного и южного полюсов. Они наиболее распространены в мелководье, но могут встречаться на глубине до 100 метров и живут как в морских, так и в эстуарных средах обитания. Пикногониды хорошо замаскированы под скалами и среди водорослей, произрастающих вдоль береговой линии. Морские пауки либо передвигаются по дну на ногах, похожих на ходули, либо плавают над ним, совершая пульсирующие движения, напоминающие раскрытие зонтика. Морские пауки в основном плотоядные хищники или падальщики, питающиеся книдариями, губками, полихетами и бриозоариями. Хотя они могут питаться, вводя свой хоботок в морские анемоны, которые намного больше их самих, большинство морских анемонов переживают это, что делает морского паука паразитом, а не хищником анемонов.

Классификация

Класс Pycnogonida включает более 1300 видов, которые обычно разделяют на 86 родов. Точная таксономия внутри группы остаётся неопределённой, и, по-видимому, не существует общепринятого списка отрядов. Все семейства рассматриваются как часть единственного отряда Pantopoda. Морские пауки долгое время считались принадлежащими к Chelicerata, вместе с подковообразными крабами и Arachnida, включающей пауков, клещей, тиков, скорпионов и сенокосцев, среди других менее известных отрядов. Альтернативная гипотеза предполагает, что Pycnogonida принадлежат к собственной эволюционной линии, отличной от хелицерат, ракообразных, многоножек или насекомых. Эта гипотеза о Cormogonida утверждала, что хелифоры морского паука, уникальные среди ныне живущих членистоногих, не являются гомологичными хелицерам Chelicerata в плане их положения, как считалось ранее. Вместо развития из деутоцеребра, как хелицеры, предполагалось, что хелифоры морских пауков иннервируются протоцеребром – передней частью мозга членистоногих, расположенной в первом сегменте головы, который у всех остальных членистоногих даёт начало глазам и лабруму. Такое строение с протоцеребральными придатками не встречается ни у одного другого представителя членистоногих, за исключением ископаемых форм, таких как Anomalocaris, что рассматривалось как свидетельство того, что Pycnogonida могут быть сестринской группой ко всем остальным живым членистоногим, последние из которых эволюционировали от предка, утратившего протоцеребральные придатки. Если бы этот результат был подтверждён, это означало бы, что морские пауки являются последними выжившими (и сильно модифицированными) представителями древней стволовой группы членистоногих, обитавших в кембрийских океанах. Однако последующее исследование с использованием моделей экспрессии генов Hox продемонстрировало гомологию развития между хелицератами и хелифорами, при этом хелифоры иннервируются деутоцеребром, который был повернут вперёд; таким образом, клада протоцеребрального Большого придатка не включает Pycnogonida. Филогеномные исследования помещают Pycnogonida в сестринскую группу к остальным Chelicerata (что согласуется с предполагаемой гомологией хелифор и хелицер), хотя мало какие другие взаимосвязи у основания Chelicerata хорошо установлены. Первое филогеномное исследование морских пауков позволило построить основное филогенетическое дерево для группы и показало, что Austrodecidae является сестринской группой для остальных семейств.

Окаменелости

Ископаемых останков пикногонидов известно немного. Самые ранние окаменелости найдены в кембрийском "Орстене" Швеции (Cambropycnogon), однако некоторые исследователи утверждают, что этот предполагаемый личиночный морской паук на самом деле не является пикногонидом. В 2007 году, в местонахождении ископаемых Ла-Вульте-сюр-Рон к югу от Лиона на юго-востоке Франции, были обнаружены удивительно хорошо сохранившиеся окаменелости. Исследователи из Лионского университета обнаружили около 70 экземпляров, относящихся к трем различным видам, в 160-миллионном юрском Лагерштатте Ла-Вульте. Эта находка поможет восполнить огромный пробел в истории этих существ.