Мечехвосты

Мечехвосты

Систематика

Мечехвосты плавают брюшком вверх

Научная классификация

Царство

Животные

Тип

Членистоногие

Класс

Меростомовые

Отряд

Мечехвосты

Международное научное название

Xiphosura Latreille, 1802

Систематика на Викивидах

Изображения на Викискладе

Строение мечехвоста: 1 — головогрудной щит; 2 — брюшной отдел; 3 — хвостовая игла; 4 — хелицеры; 5 — педипальпы; 6 — ноги; 7 — жевательные отростки ног; 8 — рудименты конечностей седьмого сегмента (хиларии); 9 — жаберные крышки; 10 — жаберные ножки.

Личинка мечехвоста (брюшная сторона).

Мечехвосты (лат. Xiphosura) — отряд морских членистоногих.

Общие сведения

Отряд мечехвосты входит в состав класса меростомовые подтипа хелицеровые. Нередко мечехвостов рассматривают как отдельный класс хелицеровых.

Единственная сохранившаяся группа первичноводных хелицеровых.

У этих животных имеется длинный мечевидный хвостовой шип, из-за которого отряд и получил своё название, находящийся на заднем конце тела. Мечехвосты также обладают массивным спинным щитом.

Описано 4 современных вида мечехвостов:

• Carcinoscorpius tridentatus
• Limulus polyphemus
• Tachypleus gigas
• Tachypleus rotundicauda

Встречаются на мелководьях морей от Дальнего Востока РФ до Юго-Восточной Азии и на Атлантическом побережье Северной Америки. Обитают на заилённом дне морских мелководий на глубине 10 — 40 м. Однако, способны проникать в пресные воды, в устья рек.

Питаются донными беспозвоночными: двустворчатыми моллюсками, полихетами, немертинами, другими беспозвоночными, а также икрой рыб и падалью. В редких случаях могут поглощать водоросли. В свою очередь, на взрослых мечехвостов охотятся морские черепахи, аллигаторы, флоридская лошадиная улитка и акулы, а кладки яиц мечехвостов обеспечивают кормом мигрирующих птиц, например куликов, в том числе исландских песочников. Мелкими особями питаются и рыбы.

Ископаемые формы известны из ордовикских отложений. Мечехвосты произошли, по-видимому, от примитивных трилобитов. Вымершие группы Aglaspida и Chasmataspida, изначально описанные как мечехвосты, ныне выделены в отдельные классы.

Анатомия

Мечехвосты могут достигать до 60 см (и даже 90 см, видимо с хвостом) в длину.

Тело мечехвоста состоит из массивной щитовидной головогруди и слитного брюшка, несущего на конце длинную твердую иглу, причлененную подвижно. Головогрудь и брюшко соединены подвижно.

Тело подразделяется на два отдела: передний — просому (головогрудь), и задний — опистосому (брюшко). Со спинной стороны просома и опистосома покрыты собственными частями спинного щита — карапакса, что обеспечивает подвижность одного отдела относительно другого. Острый передний край выпуклого спинного щита позволяет животному двигаться, находясь частично погружённым в грунт.

В состав просомы входит 6 сегментов, несущих конечности: 1 пара коротких хелицер и 5 пар ходных ног. Хелицеры и первые 4 пары ног на конце несут клешни (исключение составляет лишь первая пара ходных ног самца, которые служат для захвата самки при спаривании). Конечности 6-й пары (толкательные ножки) имеют двуветвистое строение. Первые членики ходных ног несут гнатобазы — зазубренные выросты, направленные к срединной линии тела, которые служат для перемалывания пищи.

От опистосомы отходит 7 пар сильно видоизменённых конечностей. 1-й опистосомальный сегмент слит с просомой и несёт пару редуцированных конечностей — хилярий. Конечности 2-го сегмента преобразованы в широкие пластинчатые структуры — половые крышки. На их задней поверхности расположены парные половые отверстия. Остальные 5 пар конечностей представляют собой органы дыхания — жаберные книжки.

Дышат мечехвосты с помощью створчатых жабр, которые состоят из 150 тонких пластинок.

На головогрудном щите имеются простые срединные глаза и более сложные боковые. Последние состоят из многих глазков, напоминая фасеточные глаза трилобитов, но покрыты общей роговицей.

Конечности головогруди группируются вокруг щелевидного рта, расположенного вентрально.

Кроме дыхания, жаберные ножки служат для плавания. Плавают мечехвосты перевернувшись брюшной стороной вверх.

У мечехвостов имеется крупная печень, состоящая из многих железистых долек, открывающаяся своими протоками в среднюю кишку. Органами выделения служат 4 пары коксальных желез, расположенных в головогруди. В связи с жаберным дыханием хорошо развита кровеносная система. Сердце у мечехвостов длинное, трубчатое, с восемью парами щелевидных отверстий — остий, передней и несколькими парами боковых артерий, которые сливаются в боковые стволы. Кровь (гемолимфа) через артерии изливается в полости между органами, собирается в систему полостей — синусов, поступает к жабрам, возвращается в околосердечный синус — перикардий и оттуда через остии в сердце.

Гемолимфа содержит дыхательный пигмент — гемоцианин, придающий ей синеватый оттенок.

Центральная нервная система мечехвостов представлена надглоточным ганглием («мозгом») и связанной с ним нервной цепочкой, состоящей из 11 сомкнутых друг с другом ганглиев. От «мозга» отходят глазные и антеннулярные нервы, указывающие на когда-то бывшие усики; 6 передних пар ганглиев нервной цепочки посылают нервы к головогрудным сегментам, 5 пар задних иннервируют брюшко.

Половые железы у мечехвостов парные, с многочисленными разветвлениями, наблюдается парность и половых отверстий, находящихся в основании половых крышек.

Жизненный цикл

Половой зрелости достигают на 9—12 году жизни (при общей продолжительности жизни до 19—20 лет).

В сезон размножения (период нереста) половозрелые мечехвосты в огромном количестве выползают в приливно-отливную зону — на песчаные пляжи, осушаемые в период отлива.

Более мелкий самец цепляется за опистосомальный щит самки, в то время как она выкапывает в грунте ямку. После этого самец осеменяет яйца, и их дальнейшее развитие протекает в толще грунта.

Самка выкапывает задними ногами ямку около 15 см глубиной и откладывает в нее яйца, число которых у разных видов различно, от 200 до 1000. У мечехвостов наблюдается наружный способ оплодотворения: самец орошает отложенные яйца спермой. Самка роет ямки и кладет яйца повторно обычно до 10—15 раз, располагая кладки в ряд вдоль берега.

В период сезона размножения гибнет до 10% популяции половозрелых мечехвостов.

Яйца округлые, от 1,5 до 3,5 мм в диаметре, богаты желтком, развиваются в песке, периодически увлажняемом приливами.

Эмбриональное развитие длится около 6 недель. Зародыш мечехвостов проходит четырехсегментную стадию, отвечающую личинке трилобитов — протаспису. Последующие сегменты образуются один за другим из преданальной зоны роста. В отличие от трилобитов процесс сегментации происходит не в послезародышевом развитии, а ещё в яйце. Вылупляющийся мечехвост похож на взрослого, отличаясь недоразвитой хвостовой иглой.

Дробление у мечехвостов полное. Вскоре оболочка яйца (хорион) сбрасывается, и значительная часть эмбрионального развития протекает под защитой эмбриональной кутикулы.

После окончания эмбриогенеза из яйца вылупляется трилобитная личинка, обладающая полным числом сегментов тела. Кроме размера, от взрослого организма её отличает отсутствие трёх пар жаберных книжек и недоразвитость некоторых внутренних органов (в том числе, кишечника).

Через непродолжительное время трилобитная личинка выбирается из песка и мигрирует в море. Личинка может плавать при помощи конечностей опистосомы. Во время плавания личинка переворачивается брюшной стороной кверху.

После 1-й личиночной линьки развиваются кишечник и недостающие пары конечностей.

Практическое значение

В Японии и Соединённых Штатах из мечехвостов изготавливают удобрения и корм для домашних животных. У берегов Америки мечехвостов вылавливали ежегодно по нескольку десятков тысяч центнеров, используя в основном как удобрение, но ныне это значение мечехвостов упало.

Также в США из гемолимфы мечехвостов получают реактив для проверки чистоты медицинских препаратов — Limulus amebocyte lysate. В основе действия реактива лежит иммунная реакция мечехвоста: гемолимфа сворачивается, если препарат загрязнён микроорганизмами или продуктами их жизнедеятельности. При отборе части гемолимфы смертность животных составляет 15%.

Гемолимфа мечехвостов способна моментально сворачиваться в присутствии бактериальных токсинов, поэтому её применяют в диагностических целях для определения чистоты медицинских препаратов, а также в исследованиях.

Экстракт из панциря мечехвостов применяют для изготовления перевязочных материалов для ожоговых больных. Сообщается, что при их применении заживление поражённой кожи ускоряется в 2 раза.

Иногда рыболовы используют мечехвостов в качестве наживки для крупных рыб и в качестве приманки во время ловли американского угря и трубача.

В некоторых районах Юго-Восточной Азии мечехвостов используют в пищу в вареном виде, хотя имеются сведения, что в некоторых случаях мясо мечехвостов бывает ядовито. Другое специфическое блюдо — салат из овощей и яиц мечехвоста, но неясно, насколько оно безопасно, эпидемиологическая роль мечехвостов как хозяев паразитов не изучена.

Видеогалерея