Organi e nutrizione aracnidi

Nutrizione, digestione ed escrezione [modifica]

Nutrizione [modifica]

Uno Xysticus che paralizza una mosca

Nei ragni i cheliceri sono indispensabili per la nutrizione: sono costituiti da un segmento basale e da uno terminale a forma di artiglio o di zanna. Caratteristica unica fra i chelicerati è la parte terminale dei cheliceri, la punta della zanna, che viene adoperata dalla maggior parte delle specie per inoculare il veleno secreto dalla ghiandole velenifere.^[7] La dimensione di queste ghiandole varia a seconda delle diverse famiglie: in alcune mancano del tutto, in altre coinvolgono ampie sezioni della parte anteriore del prosoma. Le ghiandole sono costituite in genere da una parte epiteliale con funzione escretrice e sono avvolte da un rivestimento le cui contrazioni consentono lo sgorgare di goccioline di veleno all'interno dei cheliceri fino alla base delle zanne.^[23] L'unica famiglia di ragni completamente sprovvista di ghiandole velenifere è quella degli Uloboridae.^[24] I due pedipalpi sono più corti delle zampe e formati da sei segmenti; alla base hanno dellegnathocoxae usate come mascelle per tenere ben stretto il cibo, coadiuvarne la triturazione, la liquefazione e infine l'assimilazione. ^[25]

Digestione [modifica]

Nell'ambito degli aracnidi,^[14] i ragni hanno un intestino alquanto stretto, che può ricevere solo cibo in forma liquida, e due serie di filtri appositi per trattenere all'esterno qualsiasi particella di cibo solido, per quanto piccola.^[7] Essi utilizzano, uno alla volta, due sistemi diversi per digerire il cibo esternamente prima di ingerirlo.

Aculepeira armida sta avvolgendo una cicala nella seta per potersene cibare in seguito

Alcuni pompano enzimi digestivi dal mesentere nella preda e poi succhiano i tessuti liquefatti della preda stessa nell'intestino; quindi abbandonano l'esuviavuota della preda composta in genere di materiali troppo duri e non digeribili. Altre specie di ragni macinano prima la preda spappolandola con la parte terminale dei pedipalpi e i cheliceri, utilizzando sempre gli enzimi digestivi per facilitare l'assimilazione. In queste specie sia i cheliceri che la base dei pedipalpi sono posizionati in modo da formare una cavità antecedente la bocca vera e propria.^[7]

Lo stomaco, posto nel cefalotorace, funziona come una pompa che spedisce il cibo sempre più all'interno del sistema digestivo. Il mesentere è ricco dipunti ciechi per la digestione, compartimenti senza uscita dove vengono estratti i nutrienti dal cibo ingerito. La maggior parte di essi si trova nell'addome in cui è preponderante il sistema digestivo, ma alcuni sono situati anche nel cefalotorace.^[7]

Escrezione [modifica]

La maggior parte dei ragni converte i prodotti di scarto delle varie attività fisiologiche in acido urico, che può essere espulso come materiale asciutto. I tubuli malpighiani sono deputati ad estrarre questi prodotti di scarto dal sangue nell'emocele per poi scaricarli nella borsa cloacale, da cui vengono espulsi attraverso l'ano.^[7] La produzione di acido urico e la rimozione degli scarti attraverso i tubuli sono caratteristiche evolutesi indipendentemente in vari rami di artropodi per conservare l'acqua e consentire loro di sopravvivere in ambienti in cui essa è un bene raro e prezioso;^[26] tra le varie strutture preposte all'escrezione, i tubuli malpighiani degli insetti e degli aracnidi si sviluppano da parti completamente diverse dell'embrione.^[14] Comunque alcuni ragni primitivi dell'ordine Mesothelae e del sottordine Mygalomorphae, conservano inefridi (piccoli reni) del presunto artropodo progenitore ancestrale,^[7] le cui funzioni sono simili a quelle dei reni umani: adoperano infatti un certo quantitativo di acqua per espellere prodotti di scarto azotati quali l'ammoniaca.

Sistema nervoso centrale [modifica]

Il sistema nervoso centrale di base di un artropodo è costituito da un paio di fasci di nervi che corrono lungo l'intestino con gruppi di gangli come centri di controllo locali nei vari segmenti del corpo, e da un cervello formato dalla fusione dei gangli dei segmenti della testa posti davanti e dietro la bocca, in modo tale che l'esofago è circondato da questi conglomerati di gangli.^[27] In particolare possiamo distinguere un ganglio sopraesofageo, più piccolo, che riceve informazioni dagli ocelli e da altri organi di senso, ed ha la funzione di elaborare e integrare gli stimoli esterni e poi, tramite i neuroni con cui è connesso all'altro ganglio, coordinare una risposta. L'altro ganglio, che prende il nome di ganglio sottoesofageo, posto nella parte bassa del cefalotorace, è l'insieme dei gangli delle varie appendici ed ha la forma di una stella a più punte; questo ganglio prosegue il suo cammino nell'opistosoma attraverso un minuscolo cordoncino, innervandolo, ed ha come funzione principale il coordinamento motorio dell'animale.^{[28] [29]} Ad eccezione dei primitivi Mesothelae, dei quali i Liphistiidae è l'unica famiglia sopravvissuta, i ragni hanno il sistema nervoso centralizzato tipico degli Aracnidi: i gangli di tutti i segmenti nella parte posteriore dell'esofago sono fusi, in modo che il cefalotorace è riempito in massima parte da tessuto nervoso e non vi sono gangli nell'addome.^[27][14][7] Nei Mesothelae, invece, i gangli dell'addome e della parte posteriore del cefalotorace sono separati e distinti.^[22]

Organi di senso [modifica]

Ocelli [modifica]

Nei ragni salticidi il paio centrale degli ocelli è molto acuto; il paio esterno funge da vista secondaria, come pure le restanti due paia di occhi posizionati sui lati e in cima alla testa.^[30]

La maggior parte dei ragni ha quattro paia di occhi nella parte frontale del cefalotorace, posizionati in schemi (detti patterns) che variano da una famiglia all'altra.^[7] Il paio posizionato sulla fronte è del tipo chiamato ocelli pigment-cup (contenitori del colore), che nella maggior parte degli artropodi servono solo ad individuare la direzione dalla quale arriva la luce, adoperando l'ombra proiettata dalle superfici negli ocelli stessi. In ogni caso gli occhi principali della parte frontale delle teste dei ragni hanno la capacità di formare delle immagini abbastanza nette e distinte.^[30][31]

Gli ocelli laterali si pensa siano derivati dagli occhi composti dei chelicerati più primitivi, ma non hanno le suddivisioni in sfaccettature tipiche di quelli degli altri invertebrati. In molti ragni questi ocelli secondari rilevano la luce riflessa diversamente dagli occhi principali tramite untapetum lucidum riflettente; ad esempio, ciò fa sì che al buio gli occhi dei ragni-lupo vengono rilevati dalla luce riflessa di una torcia proprio grazie ai tapeta. D'altra parte, gli occhi secondari dei ragni salticidi non hanno traccia alcuna di tapetum.^[7]

Pattern oculare del ragnoAccola lewisi

L'acutezza visiva dei ragni salticidi supera di un fattore dieci quella delle libellule che sono, fra gli insetti, quelli che vedono meglio. In effetti l'occhio umano, per quanto complesso, è solo cinque volte più acuto di quello di un ragno salticida. Questi ragni riescono ad avere una vista così acuta grazie ad una serie di lenti, una retinacomposta di quattro strati e l'abilità di girare dappertutto i loro occhi integrando le immagini di tutti in una sola. L'unico difetto di tutto questo processo di scansione ed integrazione di immagini è di essere relativamente lento.^[5]

Cuticola e peli [modifica]

Come si verifica con altri artropodi, la cuticola, per sua stessa natura, bloccherebbe la maggior parte degli stimoli sensoriali provenienti dall'esterno, a meno che la stessa cuticola non sia permeata di piccoli organi di senso che colleghino l'esterno del corpo col sistema nervoso. Infatti i ragni ed altri generi di artropodi hanno modificato la struttura della cuticola in modo da poter ricevere stimoli dall'esterno e potervi reagire. Vari sensori di tatto, in modo particolare peli di varie forme chiamatisetae, sono sensibili a vari livelli di pressione, dalla brezza leggera delle correnti d'aria ad un contatto pressorio di una certa forza. Altri sensori di tipo chimico consentono di sopperire alle nostre funzioni di riconoscimento degli odori e dei sapori, spesso dalla parte mediana delle setae. ^[30] I ragni hanno anche nelle giunture dei loro arti dei sensori particolari in grado di percepire vibrazioni anche di piccola entità. Nella costruzione delle ragnatele, tutte le informazioni supportate da questi sensori meccanici e chimici sono più importanti della vista stessa, mentre è la vista acuta a prevalere come importanza sugli altri organi di senso nei ragni che cacciano attivamente.^[7]

Come nella maggior parte degli artropodi, i ragni mancano di organi preposti all'equilibrio e all'accelerazione e contano esclusivamente sulla vista per stabilire di volta in volta dove è su e dove è giù. I propriocettori degli artropodi, cioè quegli organi di senso che portano informazioni sul grado di forza applicata dai muscoli e sul grado di curvatura delle varie giunture delle zampe, sono attivi e funzionali. D'altra parte, poco è noto su altri tipi di sensori interni che ragni e artropodi potrebbero avere.

Alessandro.A

ragni

Innanzi tutto i Ragni non sono Insetti, ma appartengono ad un gruppo proprio: la Classe degli Aracnidi. L'Ordine degli Aranei comprende anche gli Opilioni e gli Scorpioni. Animali antichissimi, sono stati tra le prime creature comparse sulla terraferma e tra le prime a popolare le foreste primordiali, milioni di anni prima della comparsa degliù Anfibi e dei Rettili.

Al giorno d’oggi se ne conoscono circa 35.000 specie, diffuse in quasi tutti gli ambienti della terra.

Come tutti gli Aracnidi, anche i Ragni possiedono otto zampe, carattere questo che li distingue subito, ad una prima occhiata dagli Insetti, che invece ne hanno sei.

Carnivori e predatori, possiedono due appendici articolate davanti alla bocca, con cui afferrano la preda, i cheliceri; con queste il ragno inietta nel corpo della malcapitata vittima un veleno paralizzante che ne liquefa gli organi interni. Sebbene raramente, questo veleno può essere irritante o doloroso anche per l’uomo.

La caratteristica che forse più delle altre ha reso famosi i ragni, è la capacità di secernere la seta. Questa, secreta da ghiandole speciali che si trovano nella parte posteriore del corpo, è molto resistente e oltre che per la costruzione delle celebri ed elaborate ragnatele che alcune specie utilizzano per cacciare, è utilizzata dall’animale per avvolgere le prede, per immagazzinarle, per costruire tane e per tessere bozzoli in cui proteggere le uova.

Le ragnatele sono trappole perfette e eccellenti, usate soprattutto per la cattura di insetti volanti, che non vedendole ci finiscono dentro. Delicate e resistenti, vengono tessute tramite i filieri, organi dell’addome da cui fuoriesce il filo di seta.

In Italia sono tessitori comuni il Ragno crociato ( Araneus diadematus ), la spendida Argiope fasciata, dall’addome giallo e nero, o la Zygiella , comune in estate.

Non tutte le specie costruiscono le tele per procurarsi il cibo: molti ragni infatti sono attivi cacciatori ed inseguono o tendono agguati ad insetti o ad altri invertebrati. E’ questo il caso dei “ragni saltatori”, dei mimetici “ragni-granchio”, che attendono le api appostati nelle corolle dei fiori, o delle tarantole, diffuse anche nei nostri giardini.

Il morso di alcune specie, sebbene raramente, può risultare pericoloso anche per l’uomo: è il caso, per esempio, delle famigerate vedove nere. In Italia esiste un rappresentante di questo genere (Latrodectes), è la Malmignatta ( Latrodectes tredecimguttatus ), ben riconoscibile per il colore nero e l’addome punteggiato di rosso. Il suo morso, sebbene meno pericoloso di quello della cugina americana, può essere molto doloroso.

Caso unico è il Ragno palombaro ( Argyroneta aquatica ), che passa la propria vita sott’acqua: esso costruisce una tela subacquea, a forma di campana, nella quale trasporta e intrappola bolle d’aria, portate in acqua sfruttando la peluria del dorso; finisce così per crearsi un habitat con riserva d’aria in cui vivere. Questo ragno, che si nutre di invertebrati e di avannotti, sebbene difficile da vedere, vive anche negli stagni delle nostre campagne.

Alessandro.A

aracnidi

Come aracnidi, gli scorpioni hanno vicino alla bocca degli organi chiamati cheliceri, un paio di pedipalpi, e quattro paia di zampe. I pedipalpi, a forma di tenaglia, sono usati principalmente per catturare le prede e per la difesa, ma sono anche ricoperti di diversi tipi di peli sensoriali. Il corpo è diviso in due zone principali, il cefalotorace e l'addome. Il cefalotorace è coperto sopra da un carapace (o guscio della testa) che ha di solito un paio di occhi mediani e da 2 a 5 paia di occhi laterali nelle zone periferiche della testa (alcuni scorpioni di caverna sono privi di occhi).

L'addome consiste di 12 segmenti distinti, di cui gli ultimi cinque formano ciò che viene comunemente chiamata "coda". Al termine dell'addome c'è il telson (o pigidio), che ospita una struttura a forma di bulbo che contiene le ghiandole velenifere e un aculeo incurvato per iniettare il veleno.

Nel lato inferiore, lo scorpione ha un paio di organi sensoriali unici chiamati pettini; nel maschio sono solitamente più grandi e hanno più "denti", e si suppone rilevino la conformazione del terreno su cui camminano e fungano da chemiocettori per individuare feromoni della propria specie di scorpione.

Lo Scorpione Sudafricano "lungacoda" (Hadogenes troglodytes) raggiunge una lunghezza di oltre 17 cm, ed è probabilmente il più lungo scorpione del mondo. Alcuni degli Scorpione Imperatore dell'Africa e dell'Asia raggiungono comunemente (e a volte superano) i 15 cm.

Particolarità degli scorpioni, è quella di diventare luminescenti, se esposti ad alcune frequenze di ultravioletti.

Habitat [modifica]

Comunemente si pensa agli scorpioni come animali da deserto, ma vivono anche in molti altri paesaggi, come praterie e savane, foreste caduche,foreste pluviali, e caverne.
Sono stati trovati scorpioni sotto rocce coperte di neve ad oltre 3600 metri di altitudine nelle Ande sudamericane e nell'Himalaya, in Asia.

Comportamento [modifica]

Gli scorpioni sono animali predatori notturni che si cibano di una varietà di insetti, ragni, invertebrati, e altri scorpioni. Gli scorpioni più grandi a volte si cibano di vertebrati, come piccole lucertole, serpenti, e topi. La preda viene individuata principalmente percependo le vibrazioni. I pedipalpi hanno una serie di peli sensoriali che sentono le vibrazioni dell'aria; le punte delle zampe hanno piccoli organi sensoriali che percepiscono le vibrazioni della terra.

La superficie di zampe, i cheliceri (delle zampe simili a chele, che sarebbero le appendici), e corpo è anche ricoperta di peli più fitti sensibili al tocco diretto. Nonostante siano armati di veleno per difendersi, gli scorpioni cadono preda di molti tipi di animali, come scolopendre, ragni del sole, lucertole insettivore, uccelli (specialmente gufi), e mammiferi (inclusi topi e pipistrelli).

Ciclo vitale [modifica]

Una femmina di Pandinus imperator con i piccoli sul dorso

Gli scorpioni hanno un complesso rito di accoppiamento in cui il maschio usa i suoi pedipalpi per afferrare quelli della femmina e condurla in una "danza di corteggiamento". I dettagli del corteggiamento variano da specie a specie, con alcune che addirittura comportano la puntura da parte del maschio.

Gli scorpioni hanno un lungo periodo di gravidanza (da alcuni mesi ad un anno e mezzo, a seconda della specie) in cui i piccoli si sviluppano daembrioni nelle ovaie della madre. Durante questo periodo, sostanze nutritive vengono trasferite dalle ghiandole digestive della madre all'embrione. I piccoli appena nati salgono sulla schiena della madre, che li aiuta in questo costruendo un "cesto di nascita" con le sue zampe incrociate per prenderli quando nascono e dare loro un mezzo per arrampicarsi.

Di solito, una femmina dà vita a circa 25-35 piccoli che restano sulla schiena della madre fino alla prima muta, che costituisce una cuticola, un rivestimento esterno, di solito entro una settimana o due dalla nascita. Una volta scesi, conducono una vita indipendente, e compiono una muta periodicamente fino a raggiungere lo stato adulto. Per raggiungere la maturità sessuale sono solitamente richieste cinque o sei mute in un lasso di tempo che varia da due a sei anni.

Lo scorpione comune vive dai tre ai cinque anni, ma alcune specie raggiungono i 10-15 anni d'età. Alcuni scorpioni mostrano comportamenti sociali oltre il rapporto madre-piccolo, come la formazione di gruppi per l'inverno, la fondazione di colonie, e in alcuni casi anche la formazione di vere e proprie famiglie che condividono cibo e ripari.

Il veleno degli scorpioni [modifica]

Il veleno degli scorpioni viene usato principalmente per la cattura delle prede ed è formato da complesse miscele di neurotossine (tossine che bloccano il funzionamento del sistema nervoso), formate principalmente da proteine e da cationi di sodio e di potassio; ogni specie ha la propria miscela unica.

Il veleno degli scorpioni è principalmente rivolto a bloccare l'attività in altri artropodi; di conseguenza in generale è innocuo per gli esseri umani, e una puntura può produrre solo effetti localizzati (dolore, gonfiore e sensazioni di sfinimento). Alcuni scorpioni però, principalmente della famiglia dei Buthidae (come lo scorpione dorato della Cina), possono essere molto pericolosi per l'uomo. Fra le specie più pericolose vi è il Leiurus quinquestriatus, che possiede il più potente veleno della sua famiglia, e i membri dei generi Parabuthus, Tityus eAndroctonus. Questi scorpioni sono stati responsabili di molte morti, anche se in generale questi animali non sono in grado di inoculare veleno sufficiente per uccidere un adulto sano, e la maggior parte dei decessi avviene fra i giovani, gli anziani e gli infermi. A meno che non siano disturbati, gli scorpioni sono generalmente timidi e fanno uso del loro pungiglione allo scopo di uccidere la preda. Solitamente cercheranno di fuggire al pericolo o rimarranno immobili. Non si sa con precisione se sono soliti conservare il veleno, ma spesso questo è usato solamente se non sono in grado di sottomettere la loro preda con i due artigli. Molti generi di scorpioni (come Pandinus e Hadogenes) usano raramente il loro veleno, confidando invece nei loro possenti pedipalpi.

Alessandro A.