De spin

Algemeen

Web en spindraad

Het lichaam

Seks en voortplanting

De kaken en gif

Spinnenvijanden

De bloedsomloop, de longen, de vervelling

Literatuur en verantwoording

Zenuwstelsel en zintuigen, de poten

Bloedsomloop

Spinnen hebben ook een bloedsomloop. Het bijna kleurloze bloed, de hemolymfe, dient voor het transport van voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen, zuurstof en cellen. De hemolymfe heeft nog een andere toepassing, het wordt gebruikt om plaatselijk een bloeddruk verhoging te realiseren dat gebruikt wordt bij de vervelling en de voortbeweging.
Zuurstof wordt niet op dezelfde wijze getransporteerd als bij zoogdieren. Bij zoogdieren wordt het molecuul hemoglobine gebruikt om zuurstof te binden en op de juiste plek weer af te staan. Spinnen hebben een veel ingewikkelder molecuul ontwikkeld, hemocyanine. Het hemocyanine bevindt zich niet in een cel, in tegenstelling tot een zoogdier waar het in een rode bloedcel is opgeslagen.
Hemocyanine is een eiwit wat uit 24 subunits bestaat en heeft een molecuulmassa van 1.704.000. De molecuulmassa van zuurstof is maar 32. Ter vergelijk, het menselijk hemoglobine bestaat uit 'slechts' 4 subunits met een totaal molecuulgewicht van 64500. Hemoglobine is een uit stikstof, koolstof en waterstof opgebouwd moleculair schijfje, met in het midden een ijzeratoom. Dit heeft een sterke aantrekkingskracht voor zuurstof. Het ijzer geeft deze haemgroep zijn karakteristieke rode kleur. Hemocyanine is ook opgebouwd uit stikstof, koolstof en waterstof maar heeft een koperatoom in plaats van een ijzeratoom. Door het koper krijgt het geoxideerde molecuul een blauwe kleur (zie foto links).
Hemocyanine bindt zuurstof maar geeft het zuurstofmolecuul alleen af bij een bepaald chemisch signaal. Voor elk van de 24 subunits is een speciaal signaal nodig die de subunit er toe brengt het zuurstofmolecuul af te staan. Afhankelijk van de behoefte van zuurstof van een bepaald orgaan, worden er maar weinig of veel signalen afgegeven, zodat de zuurstofafgifte geregeld kan worden. Daarnaast heeft elke subunit ook nog een temperatuuroptimum. Een spin heeft dus diverse mogelijkheden om het zuurstofverbruik optimaal te laten functioneren.

Bloedende huisspin, Tegenaria atrica  
Een subunit of hemocyanin. Theoretisch model van zes subunits. (Volbeda, A., Hol, W.G. 1HCY PDB file).
   

De hemolymfe stroomt niet door bloedvaten. Spinnen hebben een open bloedcirculatiesysteem. Bloedvaten verzorgen nog wel het transport naar bepaalde delen in het lichaam waarna het zich verdeelt tussen de open ruimten tussen de organen. Op de rug boven in het abdomen bevindt zich een open spierloze buis met kleppen die is opgehangen in een holte (pericardiaal-sinus). Elastische spieren om de buis trekken zich samen zodat de ruimte in de buis vergroot wordt. Kleppen zorgen ervoor dat het bloed maar in één richting stroomt. De buis wordt gevuld met vloeistof en als de spieren verslappen wordt het bloed uit de buis geperst.

Het hart heeft een eigen zenuwcentrum dat het kloppen van het hart onafhankelijk van de hersenen regelt. Er zijn wel verbindingen met de hersenen die de hartslag kunnen doen versnellen, wat blijkt uit het feit dat een spin door opwinding een hogere hartslag krijgt.

De longen


Boeklong en trachee-ingangen (13)

Boeklong van clubiona sp. (bg)

 

Bij zoogdieren verzorgen de longen het contact tussen de ingeademde zuurstof en het bloed.
Bij spinnen bevindt zich vlak boven de spintepels een afsluitbare spleet. Vanuit deze ingang verdelen zich zeer dunne buisjes die ver in het lichaam doordringen er zich onderweg vertakken. Dit worden tracheeën genoemd. Door diffusie wordt de zuurstof in contact gebracht met de hemolymfe.
Veel spinnen hebben ook nog boeklongen. Dit zijn dunne holle blaadjes waardoor de hemolymfe stroomt. De blaadjes hangen in een open ruimte die verbonden met een buis. De andere kant van deze buis staat in contact met de buitenlucht. De ingang bevindt zich nabij de genitale openingen op de buikzijde.
Er zijn spinnen met alleen boeklongen, met alleen tracheeën en spinnen met beide. Twee paar boeklongen komen voor bij de primitieve spinnen. De modernere spinnen ontwikkelden tracheeën. Daarnaast hebben zij nog één paar boeklongen. Tracheeën voorzien de spin sneller van zuurstof omdat de tracheeën tot bijna direct bij het orgaan doorlopen. Er is ook een grotere reserve aan zuurstof in het lichaam aanwezig, zodat spinnen met tracheeën langer en sneller tot een grotere inspanning in staat zijn dan spinnen met alleen boeklongen. Snel lopende en springende spinnen hebben in het algemeen een goed ontwikkeld tracheeënstelsel. De kleine longloze spinnen van de familie Symphyltognathidae zijn uitzonderlijk, omdat zij geen boeklongen meer hebben, maar alleen nog een zeer goed ontwikkeld tracheeënsysteem.
De afmetingen van het hart wordt beïnvloed door verschillen in ontwikkeling van het tracheeënstelsel. Spinnen met een uitgebreid tracheeënstelsel hebben een kleiner hart. Het pompvermogen kan ook minder zijn, omdat er minder hemolymfe nodig is om de organen van zuurstof te voorzien.

   

De vervelling

Omdat spinnen een uitwendig skelet (exoskelet) hebben moeten ze regelmatig vervellen (ecdysis). De harde chitinehuid kan namelijk niet meegroeien. Een spin vervelt ongeveer 5 tot 7 maal in zijn leven. Bij spinnen die erg oud worden, zoals de vogelspin die wel 25 jaar oud wordt, wordt meestal één keer per jaar de huid vervangen. Niet omdat hij door blijft groeien, maar om de beschadigde huid te vervangen.
Voor de vervelling wordt de spin langzaam donkerder van kleur. Enzymen lossen de verbindingen van de oude huid met het lichaam op, terwijl de nieuwe huid eronder begint te groeien. De zenuwvezels blijven nog intact omdat de spin anders verstoken zou raken van de belangrijke zintuigen op bijvoorbeeld de poten. De nieuwe huid ligt sterk gevouwen onder de oude huid omdat deze groter moet worden dan de oude huid.Vlak voor de vervelling gaat de spin met de kop naar beneden aan een draad hangen. Na enkele minuten trekt het achterlijf samen tot ongeveer 70% van zijn oorspronkelijke volume. Zijn bloed wordt voor het grootste deel naar het voorlijf gepompt. De druk in het voorlijf verdubbelt naar ongeveer 40kPa (0.4 Atm). De huid begint bij de cheliceren te scheuren en de scheur verlengt zich snel naar het achterlijf. Als de huid van het voorlijf los is gekomen wordt de bloeddruk in het achterlijf verhoogd totdat de oude huid hiervan ook scheurt. De nieuwe spin wurmt zich dan uit de oude huid die aan de draad blijft hangen. Regelmatig wordt een spin gezien met één of meerdere verloren ledematen. Deze groeien na de vervelling weer aan. Na de eerste vervelling is het vernieuwde ledemaat duidelijk kleiner, maar na de volgende vervelling is het verschil al bijna niet meer te zien.

  Vervelde spinnenhuid
Door de bloeddruk te verhogen kom het vel van het kopborststuk en de abdomen los. De spin gaat met een spindraad aan haar poten hangen. en begint zich uit het vel van de poten te wurmen. Het begin is eruit.
halverwege.
pffft ... het laatste stukje Eindelijk! wij zijn er uit.

Het nieuwe vel begint uit te harden.
Om te voorkomen dat de gewrichten vast gaan zitten strekt en buigt de spin zijn poten voortdurend hangend aan een draad uit zijn spintepel.

Volgend: Zenuwstelsel en zintuigen, de poten

Ed Nieuwenhuys, 11 mei 2013
25 december 2009, 30 april 2008, maart 1999, jan 2004

Terug <------