Nervensystem der Arthropoden: Aufbau und Funktion

Die Nervensysteme der Arthropoden sind faszinierend komplex und vielfältig. Sie ermöglichen es diesen Tieren, sich in unterschiedlichsten Umgebungen zurechtzufinden und komplexe Verhaltensweisen zu zeigen. Dieser Artikel beleuchtet den Aufbau und die Funktion des Nervensystems der Arthropoden, geht auf dessen Evolution ein und vergleicht es mit anderen Nervensystemen im Tierreich.

Evolution des Nervensystems

Die Frage nach dem Ursprung und der Evolution des Nervensystems ist eine der spannendsten in der Biologie. Wie sind das Gehirn und die Vielzahl heute existierender Nervensysteme entstanden? Die Entwicklungsgeschichte von Nervengewebe und Gehirn könnte relevante Informationen liefern: Nach welchen Mustern verläuft die Evolution? Wie entsteht Bewusstsein? Die Spurensuche ist schwierig: Fossilien weisen kaum Spuren von Nervengewebe auf, anhand derer Forscher die Vergangenheit rekonstruieren könnten.

Fossilienfunde aus dem Kambrium, einem Erdzeitalter vor etwa 520 Millionen Jahren, belegen, dass bereits damals Lebewesen mit komplexen Gehirnen existierten. So beschrieb Nicholas Strausfeld 2012 das erste Gehirn aus dieser Zeit, was für eine riesen Sensation sorgte. Dieses urzeitliche Gehirn hatte eine dreiteilige Struktur, mit Vorder-, Mittel- und Hinterhirn, und zeigte Ähnlichkeit zu heute lebenden Insekten. Diese Funde deuten darauf hin, dass sich das Nervensystem relativ früh in der Evolution entwickelt hat.

Gerhard Roth, Neurobiologe und Professor am Institut für Hirnforschung der Universität Bremen, vermutet, dass die ersten Nervensysteme vor 600 bis 700 Millionen Jahren entstanden, als urzeitliche Mehrzeller ihr Lebensmodell umstellten: Nicht nur an einem Ort auf dem Meeresboden festsaßen und zufällig vorbei schwimmende Nahrung einsammelten, sondern die Umwelt gezielt durchstreiften. Zellen spezialisierten sich also darauf, Informationen schnell, effizient und über weite Strecken zu übertragen. Sie bildeten lange Fortsätze, um chemische und elektrische Signale weiterzuleiten, beispielsweise von einer Sinnes- zu einer Muskelzelle. Die frühesten waren vermutlich diffuse Nervennetze auf der Körperoberfläche von Tieren.

Grundlegende Bauprinzipien des Nervensystems der Arthropoden

Arthropoden oder Gliederfüßer (z.B. Insekten, Krebse, Spinnentiere) besitzen ein Strickleiternervensystem. Es besteht aus mehreren Ganglien, die über zwei Nervenstränge miteinander verbunden sind. Im Kopfbereich zeigt es oft eine Verschmelzung mehrerer Ganglien, das sogenannte Kopfganglion oder Oberschlundganglion. Die Ganglien der einzelnen Segmente sind über Konnektive verbunden, sodass das Bild einer Strickleiter entsteht. Die Neuronen arbeiten zunehmend unabhängig voneinander (z.B. Regenwurm ) und es zeigt sich eine zunehmende Gehirnbildung (Cephalisation). Die Ganglien koordinieren die einzelnen Segmente.

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Das Nervensystem der Gliedertiere besteht aus einem Strickleiternervensystem. Dabei handelt es sich um ein Nervensystem, das aus mehreren Ganglienpaaren besteht, die segmental angeordnet sind. Komissuren und Konnektive verbinden die Ganglien miteinander. Konnektive sind zwei Längsstränge des Nervensystems, die über den ganzen Körper der Gliedertiere verlaufen. Kommissuren sind Querverbindungen zwischen den Längssträngen, die ohne sie getrennt wären. Dadurch erhält das Nervensystem der Tiere eine bestimmte Form, die an eine Strickleiter erinnert.

Das paarige Oberschlundganglion befindet sich im Kopf der Gliedertiere. Das Oberschlundganglion stellt den größten Nervenknoten (Ganglion) des Zentralnervensystems dar. Das Zentralnervensystem kann man sich wie ein Gehirn bei den Gliedertieren vorstellen. Das Nervensystem der Tiere liegt ventral. Das heißt, es befindet sich auf der Bauchseite.

Gehirn der Arthropoden

Ein Kopf, in dem sich Nervenzellen konzentrieren: Das Prinzip setzte sich in der Entwicklungsgeschichte der Mehrzeller durch. "Ein großer Entwurf ist das Arthropoden-Gehirn, besonders auch das Insekten-Gehirn, das dreiteilig ist, aber in allen drei Teilen - besonders im ersten Teil - äußerst kompliziert geworden ist. Auch mit wunderbaren Sinnesorganen besetzt. Aber wenn man sich deren Vorfahren genau anguckt, ist klar: Es ist derselbe Bauplan.

Sensorische Strukturen

Bei Tieren haben sich für Erregung und Erregungsleitung spezielle Zell- und Gewebetypen entwickelt:Sinneszellen (Rezeptorzellen) sind spezialisierte Nervenzellen bzw. Nervenzellanteile für die Reizaufnahme.Primäre Sinneszellen sind Reiz aufnehmende Zellen, deren Zellkörper unmittelbar in den erregungsleitenden Neuriten übergeht. Sie kommen vor allem in den Sinnesorganen wirbelloser Tiere vor.Sekundäre Sinneszellen sind modifizierte Epithelzellen, die von Endigungen sensibler Neurite umschlossen werden. Dieser Sinneszelltyp wurde bisher nur bei Wirbeltieren nachgewiesen.Freie Nervenendigungen werden durch feinste Verzweigungen der sensiblen Neurite gebildet.

Nervenzellen und Informationsübertragung

Nervenzellen (Neuronen) sind für die Prozesse der Informationsübertragung und Informationsverarbeitung spezialisierte Zellen. Während Stoffwechselvorgänge im Zellkörper (Soma) speziell in den Mitochondrien ablaufen, dienen die Fortsätze der Erregungsleitung. Über Dendrite werden Erregungen zugeführt, Neurite (Axone) sichern die Erregungsweiterleitung.Neurite, die die Erregung von den Sinnesorganen zum Rückenmark und Gehirn leiten, sind sensible oder afferente Neurite. Solche Neurite, die die Erregung vom Gehirn und Rückenmark an die Muskeln leiten, sind motorische oder efferente Neurite. Die seitlichen Verzweigungen des Neuriten werden als Kollaterale bezeichnet.Verbindungen zwischen den Nervenzellen untereinander und zu anderen Zellen (z. B. Muskelzellen) werden über Synapsen, bläschenförmige Erweiterungen an den Enden der Neuriten und Dendriten, hergestellt. In den Synapsen findet die Erregungsübertragung zwischen zwei Zellen statt.Viele Neurite sind von einer Markscheide (lipid- und eiweißreiche Myelinhülle), umgeben, die aus den schwannschen Zellen gebildet wird.Die Markscheide wirkt wie die Isolation eines Kabels und wird in Abständen von etwa 1 bis 2 mm durch die ranvierschen Schnürringe unterbrochen. Sie spielen bei der Erregungsleitung eine wesentliche Rolle.LOUIS ANTE RANVIER (1835-1922) war als Histologe in Paris an der Entdeckung der kontinuierlich auftretenden Einschnürungen der Markscheide beteiligt, daher die Bezeichnung ranvierscher Schnürring. THEODOR SCHWANN (1810-1882) untersuchte tierische Zellen. Er entdeckte u.a. Zellen, die die Markscheide ausbilden (schwannsche Zellen).

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Werden diese speziellen, erregbaren Zellen gereizt, so verändert sich ihr Ruhepotenzial. In den Nerven- und Muskelzellen entsteht das Aktionspotenzial und in den Rezeptorzellen das Rezeptorpotenzial.Das Aktionspotenzial (AP) ist durch eine sehr schnelle Depolarisation der Membran gekennzeichnet, bei der ein Ladungsüberschuss von +30 mV auf der Membraninnenseite gemessen werden kann. Diese Potenzialänderungen werden durch die spannungsabhängigen Ionenkanäle (elektrogene Pumpen) möglich. Bei Depolarisation der Membran über einen bestimmten Wert (Schwellenwert) öffnen sich die Na + -Ionen -Kanäle. Na + -Ionen können die Membran passieren, wodurch die positive Ladung der Membranaußenseite geringer wird. Das führt zur Öffnung weiterer Na + -Ionen -Kanäle und zur explosionsartigen Veränderung der Spannungsverhältnisse an der Membran. Die Außenseite ist jetzt negativer als die Innenseite geladen. Nun schließen sich die Na + -Ionen -Kanäle und die K + -Ionen -Kanäle öffnen sich. K + -Ionen werden aus der Zelle transportiert, bis das Ruhepotenzial wieder erreicht ist (Repolarisation). Die Zeitdauer des Aktionspotenzials variiert in den erregbaren Zellen. Sie ist an Axonen am kürzesten (1 bis 2 ms) und an Herzmuskelzellen am längsten (bis 200 ms).Aktionspotenziale (AP) folgen der Alles- oder Nichtsregel, d. h., ist das Schwellenpotenzial überschritten, haben sie - unabhängig von der Reizstärke - dieselbe Größe. Die Information über die Reizstärke wird durch die Frequenz der aufeinanderfolgenden AP codiert.Während Nerven und Muskeln durch Depolarisation benachbarter Zellen und im Experiment durch elektrische Reizung erregt werden, nehmen Rezeptorzellen die Reize der Umwelt (z. B. optischer Reiz, akustischer Reiz, mechanischer Reiz, chemischer Reiz) auf, reagieren mit Potenzialänderungen (Rezeptorpotenzial) und bewirken das Aktionspotenzial in den anschließenden erregungsleitenden Nervenfasern.Das Rezeptorpotenzial ist von der Reizstärke abhängig, je stärker der Reiz, umso höher ist die Amplitude der De- bzw. Hyperpolarisation in den Rezeptorzellen. Eine Hyperpolarisation liegt vor, wenn eine Verstärkung des negativen Spannungsbereiches über den Wert des Ruhepotenzials hinaus geht.Die meisten Rezeptoren reagieren mit einer Depolarisation, d. h., mit einer erhöhten Na + -Ionen -Permeabilität der gereizten Membran, die in der gesamten Zelle noch verstärkt wird. Bei adäquaten Reizen genügt schon eine geringe Reizstärke, um diese Reaktion auszulösen.Lichtsinneszellen reagieren bei Belichtung mit Hyperpolarisation, d. h., die Na + -Ionen -Permeabilität verringert sich bei Reizung. Diese ersten Umwandlungen des Reizes in einen zelleigenen Prozess (Membranpotenzialänderungen) bezeichnet man als Transduktion.Das Rezeptorpotenzial löst an den erregungsleitenden Nervenfasern, die mit der Rezeptorzelle in Verbindung stehen, ein Aktionspotenzial aus. Diesen Vorgang bezeichnet man als Transformation des Rezeptorpotenzials.

Muskelzellen und Bewegung

In den Muskelzellen werden die Erregungen der Neuronen in Bewegung umgesetzt. Glatte Muskelzellen sind lang gestreckte spindelförmige Zellen mit einer durchschnittlichen Länge von 0,05 bis 0,2 mm. Sie haben einen Zellkern und wenig strukturiertes Cytoplasma, das bei Muskelzellen als Sarkoplasma bezeichnet wird. Im Sarkoplasma befinden sich kontraktionsfähige parallel verlaufende fädige Strukturen, die Myofibrillen. Glatte Muskelzellen bilden die Muskulatur der inneren Organe von Wirbeltieren und die „Haltemuskulatur“ bei einigen Wirbellosen (z. B. Schalenschließmuskel der Muschel). Sie entwickeln einen guten Muskeltonus (Daueranspannung) ohne größeren Energieverbrauch.Quer gestreifte Muskelzellen bilden bei Wirbeltieren und Arthropoden die Skelettmuskulatur und kommen auch im Schirmrand von Quallen und im Schlundkopf der Gliederwürmer vor. Sie enthalten mehrere Zellkerne. Im Zellplasma (Sarkoplasma) befinden sich als kontraktile Elemente einige 100 Myofibrillen. Die kleinste Einheit einer Myofibrille ist ein ca. 2 mm langer Sarkomer, der beidseitig von der Z-Membran begrenzt ist. Im Lichtmikroskop kann man helle und dunkle Bänder unterscheiden, die durch die parallele Lage der Myofibrillen zustande kommen.Die gesamte Muskelfaser ist von einem weitverzweigten Röhrensystem, dem sarkoplasmatischen Retikulum und dem T-System (transversales System, Einstülpungen der Zellmembran) durchzogen. Es ist für die Erregungsübertragung und die Ca 2 + -Ionen -Speicherung und Ca 2 + -Ionen -Freisetzung wichtig. Quer gestreifte Muskeln kontrahieren schnell, sie werden vom ZNS über die motorischen Endplatten innerviert.Herzmuskelzellen ähneln in ihrem Aufbau den quer gestreiften Muskelzellen. Sie bilden ein Netzwerk, und nur die Glanzstreifen deuten den zellulären Aufbau an. Die ständig arbeitenden Herzmuskelzellen haben einen hohen Sarkoplasmaanteil. Herzmuskelzellen werden über Erregungsbildungszentren des Herzens in ihrer Funktion koordiniert und durch das vegetative Nervensystem beeinflusst.

Vergleich mit anderen Nervensystemen

Nervensysteme können unterschiedlich komplex sein. Betrachtet man die Nervenverbindungen und die ausgereifte Organisation des Wirbeltiernervensystems kann man dies gut erkennen. Gleichwohl findet man weit einfachere neuronale Organisationszusammenhänge wie z.B. das Nervennetz oder das Strickleiternervensystem.

Ein Teil der wirbellosen Tiere (z.B. Nesseltiere, wie Quallen) besitzt ein sog. Nervennetz. Die Neurone sind gleichmäßig im gesamten Körper verteilt. Sie verlaufen kreuz und quer und bilden eine Art Netz. An Schnittpunkten bestehen synaptische Kontakte.

Nervennetz

Der einfachste Typ eines Nervensystems ist das so genannte Nervennetz. Es gibt kein „Oberzentrum" zur Koordination, wohl gibt es aber Anhäufungen von Nervenzellen (z.B. im Schlundbereich). Das bekannteste Beispiel eines Lebewesens mit Nervennetz ist der Polyp Hydra.

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Strickleiternervensystem

Das Strickleiternervensystem ist ein releativ einfaches Nervensystem, das aus mehreren segmental angeordneten Ganglienpaaren besteht. Wie in einer Strickleiter sind die Holme (Konnektive) mit Sprossen (Kommissuren) verbunden.Man findet das Strickleiternervensystem in der Regel auf der Bauchseite (ventral), es wird daher als Bauchmark bezeichnet.

Im Kopfbereich kommt es zur Verschmelzung von mehreren Ganglien zu einer Art Zentralisierung. Dieses sogenannte kann mit einer Art Gehirn gleichgesetzt werden (Gliederfüßler und Bärtierchen). Sehr effiziente Strickleiternervensysteme findet man bei Arthropoden wie z. B. Insekten oder Spinnentieren.

Bei Wirbeltieren kommt es zu einer zunehmenden Zentralisierung in Form einer Schaltzentrale: das Gehirn. Es fungiert als übergeordnetes System und Verarbeitungsstelle. Das Rückenmark arbeitet dabei als Leitbahn und enthält Reflexbögen und Verschaltungen.

Die Vielfalt der Arthropoden

Um etwas Ordnung zu schaffen, bekommst Du zur Veranschaulichung Beispiele von Artikulaten der beiden Tierstämme Ringelwürmer und Gliederfüßer aufgezeigt. Regenwürmer als Beispiel der RingelwürmerRegenwürmer (Lumbricidae) bilden eine Familie innerhalb des Stammes der Ringelwürmer und der Klasse der Gürtelwürmer. Regenwürmer sind Gliedertiere, die in bis zu 160 Segmente unterteilt sein können. Sie besitzen dabei ein verdicktes Segment. Mit dem Alter nimmt die Anzahl der Segmente zu, da sie am Hinterende eine spezielle Wachstumszone besitzen, die neue Glieder produziert. Die Segmente besitzen jeweils vier Paar Borsten, die aus Chitin und Proteinen bestehen. Termiten als Beispiel der Gliederfüßer Termiten (Isoptera) bilden eine Ordnung innerhalb der Klasse der Insekten. Insekten sind innerhalb des Tierstamms der Gliederfüßer angesiedelt.Häufig werden Termiten mit Ameisen verwechselt, weshalb sie auch unter dem Begriff der “weißen Ameisen” bekannt sind. Sie werden selten allein aufgefunden, da Termiten staatenbildende Insekten sind. Ein Staat stellt einen Familienverband dar, bei dem die Aufgaben der einzelnen Tiere klar verteilt sind. Die Körperabschnitte der Termiten bestehen aus einem Kopf, einer Brust (Thorax), und dem Hinterleib (Abdomen). Sie besitzen 6 Beine, davon befindet sich an jedem Segment ein Beinpaar.

Folgende Liste gibt Dir einen Überblick über die Tierstämme und deren Unterstämme, die zu den Gliedertieren zählen: Ringelwürmer (Annelida) Gliederfüßer (Arthropoda) Insekten (Insecta) Tausendfüßer (Myriapoda) Krebstiere (Crustacea) Spinnentiere (Arachnida) Bei den Gliederfüßern sind die Beine in mehrere Abschnitte gegliedert.

Ringelwürmer

Beim Stamm der Ringelwürmer sind rund 18.000 verschiedene Arten bekannt. Sie sind alle lang gestreckte Tiere, deren Körper abgeplattet oder zylinderförmig ist. Je nach Tierart können sie bis zu über 100 Segmente besitzen. Die Ringelwürmer können außerdem in die beiden Klassen Vielborster (Polycheata) und Gürtelwürmer (Clitellata) unterteilt werden. Die Gürtelwürmer teilen sich nochmals in Wenigborster (Oligocheata) und Egel (Hirudinea) auf.

Insekten

Insekten stellen innerhalb der Gliederfüßer die artenreichste Tierklasse dar. Der Name Insekten leitet sich von dem lateinischen Wort insectum ab und bedeutet übersetzt “eingeschnitten”. Wörtlich übersetzt ist die Bedeutung “eingeschnittenes Tier”, was auf den Körperbau der Insekten zurückzuführen ist. Der Thorax der Insekten ist in drei Segmente aufgeteilt. Jedes Segment trägt je ein paar Beine. Das Abdomen besteht bei Insekten meist aus elf Segmenten. Da sich allerdings bei manchen Arten einige der Segmente zurückgebildet haben, sind im Abdomen nicht immer elf Segmente vorhanden.

Tausendfüßer

Zur Gruppe der Tausendfüßer zählen Gliederfüßer, die aus einer meist zwei- bis dreistelligen Anzahl an Beinen bestehen. Der Körper der Tausendfüßer ist in zwei Abschnitte gegliedert. Ein Teil stellt die Kopfkapsel dar, die aus mehreren miteinander verschmolzenen Segmenten besteht. Der andere Teil besteht aus einem homonom gegliederten Rumpf. Hier tragen die Segmente mindestens vier Beine. Bei den Tausendfüßern kann zwischen den Unterklassen Hundertfüßer (Chilopoda), Doppelfüßer (Diplopoda), Wenigfüßer (Pauropoda) und Zwergfüßer (Symphyla) unterschieden werden.

Krebstiere

Bei den Krebstieren, die auch Krebse genannt werden können, sind rund 52.000 verschiedene Arten bekannt. Ihr Körper besteht aus einem Kopf mit Fühlern, einer Brust und einem Hinterleib. Viele Krebsarten besitzen am Brustteil fünf Beinpaare. Vier Beinpaare sind davon meist zum Laufen (Schreitbeine) und ein Paar ist in Zangen umgewandelt. Mithilfe der Zangen können sie ihre Beute fangen. Manche Arten haben zusätzlich kleine Schwimmbeine am Hinterleib. Das ist beispielsweise bei Garnelen und Flusskrebsen der Fall.

Spinnentiere

Mit rund 100.000 bekannten Arten bildet die Gruppe der Spinnentiere eine artenreiche Klasse der Gliederfüßer. Der Körper der Spinnentiere besteht aus zwei Teilen. Einmal aus dem Vorderkörper (Prosoma) und dem Hinterleib (Opisthosma). Der Vorderkörper besteht aus einem Kopf und einer Brust. Zu den Spinnentieren zählen die Ordnungen der Skorpione, Echte Spinnen oder Webespinnen, Weberknechte und Milben.Insgesamt besitzen die Spinnentiere acht Beine, die am Vorderkörper anknüpfen. Statt Antennen besitzen sie am Kopf zwei- bis dreigliedrige Kieferklauen (Cheliceren). Mit ihnen können sie ihre Beute betäuben oder gar töten.

Das Nervensystem der Spinnentiere im Detail

Die Klasse der Spinnentiere (Arachnida) gehört aufgrund des Beinaufbaus, wie die Insekten und Krebse, zum Tierstamm der Gliederfüßer (Arthropoda). Sie sind wegen ihrer vier Beinpaare leicht von den Insekten unterscheidbar. Bei der Systematik der Spinnentiere werden diese in die Ordnungen der Spinnen, Skorpione, Pseudoskorpione, Weberknechte, Zecken und Milben unterteilt. Als echte Spinnen werden dabei die sogenannten Webspinnen bezeichnet. Bei Spinnentieren kann der Körperbau einfach erklärt werden. Der Körper ist unterteilt in den Vorderkörper (Prosoma) und den Hinterkörper (Opisthosoma). Je nach Ordnung ist die Abgrenzung beider Körperpartien unterschiedlich stark aufgeprägt. Bei Spinnen ist beispielsweise eine deutliche Trennung zwischen Vorder- und Hinterkörper zu erkennen. Bei Milben ist dies nicht der Fall. Spinnentiere besitzen kein inneres Knochenskelett, sondern ein Außenskelett aus Chitin. Ein typisches Merkmal sind die acht Gliederfüße, ganz nach dem Motto „Eine Spinne hat acht Beine!“. Charakteristisch bei Spinnentieren sind auch die Punktaugen. Als Unterscheidung zu den Insekten besitzen Spinnentiere keine Antennen oder Fühler und sie sind flügellos. Wie bereits erwähnt besitzt die Spinne einen stark abgegrenzten Vorder- und Hinterkörper. Das Spinnenskelett ist ein aus Chitin gebildetes Außenskelett zum Schutz der inneren Organe und innen liegenden Muskulatur. Die vier Beinpaare sitzen am Vorderkörper (Prosoma) und sind über Gelenke mittels beweglicher Chitinplatten mit dem Außenskelett verbunden. Die Beine besitzen ebenfalls eine Chitinhülle. In der Regel besitzen Spinnen acht Augen, sogenannte Punktaugen. Einige wenige Spinnentiere haben auch nur sechs Augen. Sie sind in zwei oder drei übereinanderliegenden Reihen angeordnet. Praktischerweise kann die Anordnung der Augen Auskunft zur Familienzugehörigkeit der Spinnen geben. Zur Wahrnehmung der Umgebung ist ein Spinnenkörper übersät mit Tasthärchen. Sie sind für den Tastsinn verantwortlich und unterstützen das Sehen. Mit speziellen Sinneshärchen an den Beinen können Schallwellen und durch Geräusche entstehende Vibrationen in der Luft wahrgenommen werden. Mit diesen Sinneshärchen an den Beinen ist auch ein Riechen möglich. Bei einer Spinne sitzen die Kiefertaster neben der Mundöffnung, mit denen die Nahrung befühlt wird. Am Mund sitzen die einklappbaren Giftklauen (Cheliceren). Darüber liegen die Giftdrüsen. Eine echte Spinne unterscheidet sich von den anderen Spinnentieren durch die Spinnwarzen beziehungsweise Spinndrüsen am Hinterleib. Daraus wird der Spinnfaden abgesondert, um Netze zum Beutefang oder einen Kokon für die Eier zu spinnen. Die Spinne benötigt für die Bewegung der Beine eine ausgeprägte Muskulatur. Die Palpen müssen stark genug sein, um die Beute festhalten zu können. Spinnen besitzen kein richtiges Gehirn. Dies lässt vermuten, dass sie Schmerzen nicht wie wir Menschen als solche fühlen können. Ihr Gehirn besteht aus zwei Ganglienknoten. Das sind Nervenknoten, die die Reize verarbeiten. Das Nervensystem, das der Wahrnehmung von Reizen dient, befindet sich im Bauchbereich des Vorderleibs. Die Nerven sind stark verknotet und verdichtet. Spinnentiere besitzen einen offenen Blutkreislauf. Das Herz ist röhrenförmig aufgebaut und durchzieht fast den ganzen oberen Bereich des Hinterleibs. Im röhrenförmigen Herz wird das Blut nach vorne gepumpt, wo es sich in den Kopfbrustteil ergießt und dann weiter in den Hinterleib dringt. Indem es die Organe umspült, versorgt es sie mit Sauerstoff und Nährstoffen. Die Atmung von Spinnen erfolgt über die Tracheen - sie besitzen sogenannte Fächer- und Röhrentracheen. Die Röhrentracheen bilden ein stark verzweigtes Röhrensystem im Körper der Spinne. Die Luftaufnahme erfolgt an mehreren Öffnungen (Stigmen) am Spinnenkörper. Beim Einatmen über die Stigmen vergrößern sich die Tracheen. Sie nehmen Luft auf und leiten den Sauerstoff zu den Zellen. Wasserspinnen ziehen vor einem Tauchgang mittels Adhäsionskräfte eine Luftblase zu sich unter Wasser. Diese dient als Sauerstoffvorrat für eine gewisse Zeit. Spinnen besitzen eine Außenverdauung. Spinnen besitzen keine Zähne, um ihre Nahrung zu zerkleinern. Nachdem die Beute durch das Gift gelähmt oder getötet wurde, injizieren die Spinnen einen Verdauungssaft in die Beute. Ist alles zu einem Brei aufgelöst, wird dieser mithilfe des Saugmagens aufgesaugt. Der Saugmagen ist im eigentlichen Sinne der Vorderdarm, der als Saugpumpe arbeitet. Er geht direkt in den Darm über. Der Darm endet in einer Kottasche im hinteren Bereich des Hinterleibs. Diese ist mit dem After verbunden, über den der Kot regelmäßig abgegeben wird. Die Körpergrößen variieren sehr stark. So gibt es kleine Spinnentiere, die erst unter der Lupe als solche erkannt werden. Die Milben und Zecken und einige Arten der Skorpione und Spinnen werden nur wenige Millimeter groß. Zu den großen Arten zählen mit bis zu 30 Zentimetern die Spinnen oder bis zu 21 Zentimetern die Skorpione.

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