Ракообразные (Crustacea) — подтип членистоногих, который включает в себя следующие наиболее известных животных: крабов, омаров, креветок, криль, раков, мокриц и усоногих. На сегодняшний день открыто около 70000 видов. Ракообразные развивались в море и по сей день, являются единственным подтипом членистоногих, для которого водная среда является основной. Есть несколько наземных видов ракообразных (например, наземные крабы, наземные раки-отшельники и мокрицы), а также несколько паразитических групп (например, китовые вши и рыбьи вши). Большинство ракообразных ведут подвижный образ жизни, но некоторые группы, например, усоногие — оседлый.

Описание

паукообразные

Тело ракообразных делится на следующие отделы: головной, грудной и брюшной. У некоторых видов, голова и грудная клетка слиты вместе (головогрудь). Ракообразные имеют внешний скелет (экзоскелет). Кутикула (наружный слой) зачастую усилен карбонатом кальция, что обеспечивает дополнительную структурную поддержку (особенно актуально для крупных видов).


У многих видов ракообразных есть пять пар придатков на голове (к ним относятся: две пары антенн (усиков), пара нижних челюстей (максилл) и пара верхних челюстей (мандибулы, или жвалы)). Сложные глаза расположены на конце стебельков. Грудная клетка содержит несколько пар перейопод (ходильные ноги), а сегментированное брюхо плеоподы (брюшные ноги). Задний конец тела ракообразных называют тельсон. Крупные виды ракообразных дышат при помощи жабр. Мелкие виды для осуществления газообмена использую поверхность тела.

Размножение

паукообразные

Большинство видов ракообразных — разнополые и размножаются половым путем, хотя некоторые группы, такие как усоногие, ремипедии и цефалокариды — гермафродиты. Жизненный цикл ракообразных начинается с оплодотворенного яйца, которые либо выпущено непосредственно в воду или крепятся к половым органам или ножкам самки. После вылупления из яйца, ракообразные проходят несколько стадий развития, прежде чем превратятся во взрослую особь.

Пищевая цепь

паукообразные

Ракообразные занимают ключевое место в морской пищевой цепочке и являются одними из самых распространенных животных на Земле. Они питаются организмами, такими как фитопланктон, в свою очередь, ракообразные становятся пищей для более крупных животных, таких как рыбы, а некоторые представители ракообразных, например, крабы, омары и креветки являются очень популярным продуктом питания для людей.

Размеры


паукообразные

Ракообразные бывают самых разных размеров от микроскопических водных блох и рачков до гигантского японского краба-паука, который достигает массы около 20 кг и имеет ноги 3-4 м в длину.

Питание

паукообразные

В процессе эволюции ракообразные приобрели широкий диапазон способов питания. Одни виды являются фильтраторами, извлекающими планктон из воды. Другие виды, особенно крупные, активные хищники, которые захватывают и разрывают свою добычу при помощи мощных придатков. Встречаются и падальщики, особенно среди мелких видов, питающиеся разлагающимися останками других организмов.

Первые ракообразные

паукообразные

Ракообразные хорошо представлены в палеонтологической летописи. Первые представители ракообразных относятся к кембрийскому периоду и представлены ископаемыми, добытыми в сланцевом формировании Берджес-Шейл, расположенном в Канаде.

Классификация


паукообразные

Ракообразные включают в себя следующие 6 классов:

  • Жаброногие (Branchiopoda);
  • Цефалокариды (Cephalocarida);
  • Высшие раки (Malacostraca);
  • Максиллоподы (Maxillopoda);
  • Ракушковые (Ostracoda);
  • Гребненогие (Remipedia).

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Классификация ракообразных

К ракообразным относятся речные раки, крабы, омары, креветки, мокрицы и другие живые существа. Есть даже неподвижные формы жизни, такие как балянусы и морские уточки. Всего известно около 73 тысяч видов, которые объединяются в несколько классов.

Древние и примитивные жаброногие

Представители класса обладают несколькими одинаковыми конечностями, выполняющими сразу множество функций. С помощью ножек животные передвигаются. Кроме того, при активном отталкивании на конечности налипает отфильтрованная из воды пища, которая затем отправляется в рот.

Своё название жаброногие получили за то, что их конечности обеспечивают дыхательную функцию. На них расположена тонкая кутикула, поглощающая кислород из воды.


дафния
Дафния – одна из мельчайших представителей ракообразных

Список представителей ракообразных этого класса включает в себя полторы тысячи видов. Самые хорошо изученные из них — артемии и дафнии. И те, и другие являются планктонными организмами. Их питание осуществляется при помощи грудных конечностей, фильтрующих фитопланктон из воды. Артемии встречаются в морском мелководье и минеральных озёрах, а дафнии населяют континентальные водоёмы и реки со спокойным течением. В основном эти организмы применяются в качестве корма для аквариумных обитателей.

Грунтовые цефалокариды

Класс насчитывает всего 12 видов. Их объединяет среда обитания — все представители живут на морском дне или в грунте пресноводных объектов гидросферы. Размер цефалокариды имеют небольшой — всего 2—3 мм.


цефалокарида
Цефалокарида живет на морском дне

На их теле выделяется большая голова, частично слитная с пропорционально развитыми грудными сегментами. На ней примитивно расположены антенны, жвалы и четыре ножки. Глаз у представителей класса нет. Конечности на теле выполняют те же функции, что и у жаброногих.

Питаются цефалокариды останками растительных и животных организмов или их выделениями, взвешенными в воде либо осевшими на дно.

Первый представитель, впоследствии названный Hutchinsoniella macracan, был найден на берегу Атлантического океана в Вудс-Холе американским зоологом Сандерсом.

Крупные высшие раки

Самый большой по численности класс включает в себя более 35 тысяч видов. Геологи находили останки его представителей, хранящиеся ещё с кембрийского периода.

Сейчас высшие раки встречаются в пресных и солёных водах, а также на суше.

На голове у этих существ находятся антенны и антеннулы, челюсти ротового аппарата и глаза. У большинства из видов голова сливается с несколькими из восьми сегментов груди, поэтому их передние конечности играют роль ногочелюстей. Остальные двуветвистые листовидные конечности расположены на шести брюшных сегментах. В этом классе к представителям ракообразных относятся:


  1. Крабы. Их уникальность состоит в том, что некоторые виды могут вырастать до огромных размеров. Самый известный японский краб-паук весил 19 кг. Крупные виды используются в пищевых целях.

    широкопалый речной
    Некоторые речные раки находятся на грани вымирания
  2. Речные раки. Им присвоен охранный статус в Красной книге Украины как виду, находящемуся под угрозой вымирания. Ещё со Средних веков они использовались для употребления в пищу, однако из соображений веры их не едят евреи.
  3. Креветки. Распространённые морские жители, некоторые их виды осваивают и пресноводные объекты. Размеры креветок варьируются от 2 до 30 см. Многие представители вида вылавливаются в промышленных объёмах для употребления в пищу. Мясо креветок малокалорийное, при этом оно богато кальцием и белком, но иудеи и некоторые мусульмане соблюдают запрет на такую пищу. Ещё одно применение членистоногих — разведение в домашних аквариумах. Интересно, что мастерским изображением креветок прославился китайский художник Ци Байши.


    мокрица
    Мокрицы ведут ночной образ жизни
  4. Мокрицы. Обитают эти существа во влажных и тёмных местах, ведут ночной образ жизни. Польза для человека от них сомнительна: на огородах они подъедают сорняки и культивируемые растения. В случае опасности сворачиваются в клубок.
  5. Бокоплавы. Обширный отряд, в котором отдельные особи очень отличаются друг от друга размерами, строением тела, средой обитания и образом жизни. Большинство экземпляров не вырастает больше 10 мм, но есть и 28-сантиметровые представители, достигшие таких размеров вследствие глубоководного гигантизма. Различия в строении заключаются в сплюснутости, редуцировании брюшка и количестве грудных ног. Обитают бокоплавы в пресной и морской воде, заболоченных почвах. Существуют формы, паразитирующие на китах.

Таким образом, высшие раки встречаются в различных формах практически повсюду.


Мелкие ракушковые или остракоды

Класс мелких особей с нечленистым сплюснутым телом, помещённым в двустворчатую хитиновую раковину с узорами, образованными выступами. У остракод есть глаза, антенны, ноги, короткое брюшко и челюсти, оснащённые ногообразными щупальцами. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.

Согласно геологическим исследованиям, ранее представители класса достигали размера около 9 см, но сейчас их рост не превышает 6 мм, а чаще не дотягивает и до 2 мм. Живут они только в водной среде, солёной или пресной, встречаются на глубине до 5,5 км. Питаются трупами животных, а сами становятся пищей для рыб.

Один из самых известных представителей остракод — Notodromus monachus. Этот миллиметровый бледно-зелёный организм встречается летом и осенью в пресных водоёмах. Также хорошо изучен Cypris, выделяющийся непарным глазом и отсутствием органов кровообращения.

остракоды
Размер остракод не часто превышает 2мм

Слепые ремипедии

Этот класс в течение двух десятилетий официально считался вымершим, но в 1979 году его представители были обнаружены в Австралии, Карибском море и на Канарских островах.


Сейчас ремипедии активно изучаются. Установлено, что их тело делится на голову и туловище, которые, в свою очередь, состоят из большого количества сегментов. Придатки выполняют различные функции: антенны со щетинками ответственны за обоняние, а коготь на конце максилл вводит яд в тело жертв при охоте. Последние исследования помогли установить состав выделений, который включает в себя пищеварительные ферменты и нейротоксин, присутствующий в яде пауков. Особи слепые, так как глаза у них отсутствуют.

Поведение ремипедий спокойное — они медленно плавают, питаются, фильтруя токи воды. Но некоторые виды являются хищными. Наиболее известный представитель — нектиопода.

Максиллоподы или челюстеногие

Отряды ракообразных, которые нельзя было отнести ни к одному из известных классов, собрали в таксон максиллоподов, поэтому ряд авторов считает его мусорным. Тем не менее и у представителей этого класса есть общие признаки, например, отсутствие конечностей на брюшке и редукция числа его сегментов.

Кроме того, у всех особей одинаковое количество сегментов на разных отделах:

  • на голове — 5;
  • на груди — 6;
  • на брюшке — 4.

Размер членистоногих в этом классе преимущественно мелкий. Есть особи, вырастающие всего на 0,1 мм. Самые известные представители — циклопы и балянусы. Первые рачки имеют размер в несколько миллиметров и живут на дне или в толще пресных вод, где охотятся на одноклеточные и мелкие многоклеточные организмы. Нередко они сами становятся пищей для рыб и мальков. Название своё они получили за непарный лобный глаз.


цыклоп
Цыклопы имеют размер несколько миллиметров

Взрослые балянусы прикрепляются к твёрдым поверхностям и ведут неподвижный образ жизни. Это приносит большой вред морским судам, так как к ним могут приставать тонны таких организмов. На очистку днищ приходится тратить большие суммы.

Но некоторые путешественники ценят вкус балянусов, которых ещё называют морскими желудями. Из них готовят суп и делают консервы.

Альтернативная версия

Некоторые базы данных не придерживаются общепринятой классификации. Группа максиллопод в них не признаётся и делится на два надкласса, которые, в свою очередь, формируются в несколько подклассов. Это позволяет в большей мере систематизировать знания о животных. Основные подклассы следующие:

  1. Карпоеды или карповые вши живут в пресной или морской воде, паразитируют на земноводных головастиках и рыбах. Ранее к ним относилось два отряда, но сейчас один из них считается вымершим.
  2. Веслоногие или копеподы — крупнейший таксон, изучению которого посвящён целый раздел карцинологии. Наука копеподия помогла установить, что большинство видов, входящих в подкласс, считаются паразитическими формами, причём некоторые из них являются довольно крупными и достигают 6,5 см в длину. Такие особи снижают поголовье рыб. Также существуют и свободноживущие представители, обитающие в толще воды. Они, напротив, часто становятся кормом для рыб. Сами они либо охотятся на молодые поколения других ракообразных, либо довольствуются бактериями и водорослями, отфильтрованными из воды.

    копепод
    Копеподы часто становятся кормом для рыб
  3. Мистакокариды. Представители 12 видов, входящих в этот подкласс, настолько мелкие, что живут в пространстве между песчинками на побережьях Америки, Африки и западного Средиземноморья. Их длина не превышает 1 мм, но при этом они имеют довольно развитое тело, состоящее из двух отделов и шести пар придатков.
  4. Пятиустки. Этот подкласс имеет много названий — язычковые черви, пентастомиды, лингватулиды. Все представители паразитируют в дыхательных путях, носовых полостях, лёгких и иногда печени различных животных. В число их хозяев входят рептилии, млекопитающие и птицы. Некоторые виды опасны для людей, так как вызывают инвазионные болезни.
  5. Тантулокариды. Ещё один подкласс, относящийся к паразитам, причём в качестве хозяев они часто выбирают представителей других отрядов ракообразных. Их хозяева, в свою очередь, сами могут паразитировать на другом животном.
пятиустки
Пятиустки паразитируют в дыхательных путях других животных

Эта классификация — всего лишь ещё один из вариантов систематизации ракообразных. Единая концепция до сих пор не разработана, поэтому процесс затягивается в связи с разногласиями в среде исследователей. Существует мнение, что в подтип также должны входить насекомые. Если это утверждение будет принято научным сообществом, всю систематизацию придётся перерабатывать заново: выделять новые общие признаки и отказаться от объединения в таксон по принципу степени родства видов.

Самые ценные представители

Самый известный представитель — широкопалый речной рак, распространённый на всей территории Европы. И хотя популяция этого вида резко сократилась на рубеже XIX—XX вв. , в России он не имеет статуса уязвимого животного.

Но в Красную книгу страны занесены три других представителя из класса высших раков, которые находятся под угрозой исчезновения, а именно:

  1. Рак-богомол, получивший своё название за согнутые передние конечности. У этого животного примечательные, окрашенные в яркий зелёный цвет клешни. Они обладают мощной силой удара, так что ими можно успешно обороняться. Членистоногое является хищником, притом довольно агрессивным. Два самца бьются за самку с нанесением друг другу тяжких увечий.
  2. Японский краб встречается в заливе Петра Великого. Животное обладает небольшими размерами, не превышающими 10 см. Самки обычно немного шире самцов.
  3. Краб Дерюгина, названный в честь русского зоолога. Обитает он на севере Тихого океана. Внешне отличается от других крабовидных асимметричным брюшком и одной редуцированной парой ходильных ног. У животного необычный окрас — панцирь сверху оранжевый или зеленоватый, ноги коричневые, а клешни ярко-красные.

Эти животные защищены от охоты на законодательном уровне.

Иногда возникают сомнения, рыба ли рак или животное. Ответ на этот вопрос очевиден: группа членистоногих не имеет никакого отношения к рыбам, роднит их разве что среда обитания. Зато представители обоих таксонов относятся к царству животных.

Источник: rybki.guru

Тема: тип Членистоногие

класс Ракообразные

Цель: изучить организацию Ракообразных на примере Рака речного.

Задания:

  1. Изучить классификацию типа Членистоногие. Выучить ароморфозы типа Членистоногие. Всё следует записать в тетради.

  2. Изучить организацию Членистоногих класса Ракообразные на примере Рака речного. Выполнить конспект в тетради.

  3. Рассмотреть влажные препараты разных видов ракообразных – Краба, Креветки, Мокрицы, Щитня, Речного рака, Бокоплава, Дафнии. Под микроскопом рассмотреть внешний облик Циклопа.

  4. Изучить внешнее и внутреннее строение Рака речного (вскрытие рака). Особенно обратить внимание на разнообразие конечностей – их у Речного рака 19 пар.

  5. В альбоме выполнить 2 рисунка, обозначенных V (красной галочкой) в печатной методичке. В электронной методичке необходимые рисунки представлены в конце файла.

  6. Знать ответы на контрольные вопросы темы:

  • Общая характеристика типа Членистоногие. Классификация типа Членистоногие. Ароморфозы типа Членистоногие.

  • Особенности организации членистоногих класса Ракообразные.

  • Систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Рака речного.

    Тип Членистоногие — Arthropoda

    Членистоногие это тип беспозвоночных животных. По числу видов они занимают первое место на Земле — их более 1,5 млн. Это больше, чем во всех остальных типах животных вместе взятых. Разнообразны места обитания членистоногих: почва, пресная и морская вода, воздух, поверхность земли, растительные и животные организмы, в том числе и организм человека. Встречаются членистоногие по всему земному шару, но особенно разнообразны они в жарком тропическом регионе. Членистоногие это двустороннесимметричные сегментированные животные с членистыми конечностями. Членистые ноги – самый яркий и важный признак типа.

    Подразделяется тип на 4 подтипа:

    Подтип 1. Трилобитообразные (Trilobitamorhpa). Представлен одним классом Трилобиты. Это около 10 тыс. в. ныне вымерших морских членистоногих разнообразных в кембрии и ордовике палеозоя.

    Подтип 2. Жабродышащие (Branchiata). В подтипе один класс Ракообразные (30 – 35 тыс. в.). Это водные членистоногие, дышащие жабрами.

    Подтип 3. Хелицеровые (Chelicerata). В подтипе 2 класса: класс Меростомовые (т.н. ракоскорпионы – ныне вымершие водные хелицеровые) и класс Паукообразные (около 60 тыс. в.).

    Подтип 4. Трахейные (Tracheata). Два класса: класс Многоножки (свыше 53 тыс. в.) и класс Насекомые (более 1 млн. в.)

    Животные типа Членистоногие имеют следующие ароморфозы: 1. плотные водо- и воздухонепроницаемые покровы. 2. Членистые конечности разного назначения и разного строения. В ходе эволюции членистая конечность Членистоного произошла от параподии Многощетинковых Кольчатых червей. 3. Гетерономная сегментация. 4. Подразделении тела на отделы: голова + грудь + брюшко, или головогрудь + брюшко.

    Класс Ракообразные – Crustacea

    Рак речной

    Ракообразных насчитываются 30 — 35 тыс. видов жабродышащих членистоногих, ведущих водный образ жизни. Только некоторые виды, например, Мокрицы и сухопутные крабы, приспособились жить на суше, но и они придерживаются увлажненных мест обитания, так как дышат жабрами. Размеры тела ракообразных колеблются от долей миллиметра до 3 м. Это самая древняя группа среди ныне живущих членистоногих.

    Итак, отличительными особенностями класса является дыхание при помощи жабр. У мелких ракообразных жабры отсутствуют, газообмен происходит через поверхность тела. Второй отличительной особенностью является наличие на головном отделе двух пар усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции. Третья особенность ракообразных — двуветвистые конечности.

    Подробнее особенности строения животных класса Ракообразные следует рассмотреть на примере Рака речногоAstacus astacus (тип Членистоногие, подтип Жабродышащие, класс Ракообразные, подкласс Высшие раки, отряд Десятиногие раки).

    Класс Ракообразные Рак речной

    Образ жизни. Речные раки это обычные представители нашей пресноводной фауны. Речные раки это раки средних размером: длина их тела может достигать 15-20 см. Водятся Речные раки в реках, озерах с илистым дном и крутыми берегами. Раки не выносят какого-либо загрязнения воды, они живут только в чистой воде. Днем раки прячутся в норах, вырытых ими в берегах под водой (норы глубокие до 35 см длиной). С наступлением темноты раки выходят добывать себе пищу. Речные раки – полифаги, т.е. питаются самой разнообразной пищей: донными осадками, водорослями, падалью, являясь, тем самым, санитарами водоемов. Зимой своего местожительства они не меняют, а просто опускаются значительно глубже, туда, где вода не замерзает. С поздней осени до ранней весны раки ведут малоактивный образ жизни, отсиживаясь в укрытиях по 20 часов в сутки. Жизнь у самок в этот период более насыщенная, чем у самцов. Ведь через две недели после спаривания, которое происходит в октябре, самка откладывает себе на брюшные ножки около 100 икринок и вынашивает их долгие 8 месяцев, то есть до начала лета, когда из них вылупятся молодые рачки. Для полноценного развития икринок заботливым самкам приходится время от времени покидать нору, чтобы выгулять икринки и почистить их. Активными раки становятся весной, когда вода достаточно прогреется. (Так что никакой загадки, касающейся места, где раки зимуют, вовсе и не существует.)

    Внешнее строение. Тело Ракообразных сегментированное, при чем сегменты тела не одинаковы по форме и выполняемой функции – это так называемая гетерономная сегментация. Тело состоит из двух отделов: головогруди и брюшка. Головная часть головогруди несет пять пар конечностей. На головной его лопасти находятся короткие усики — антеннулы (органы обоняния). На первом сегменте имеются длинные усики — антенны (органы осязания). На трех остальных — пара верхних челюстей и две пары нижних челюстей. Верхние челюсти у раков называются мандибулами, а пара нижних челюстей – максиллами. Челюсти окружают рот. Челюстями рак разрывает добычу на маленькие кусочки и пропихивает их в рот.

    Еще на переднем конце головогруди у рака находятся шаровидные глаза, которые сидят на длинных стебельках. Поэтому рак может одновременно смотреть в разные стороны.

    В состав грудной части головогруди входит восемь сегментов: первые три несут ногочелюсти, принимающие участие в поддерживании и размельчении пищи. За ногочелюстями следуют пять пар ходных или, иначе говоря, ходильных ног (конечностей). Первые три пары из ходных конечностей заканчиваются клешнями, которые служат для защиты и для захвата добычи. Из этих конечностей с клешнями первая пара несет клешни особенно мощные и крупные. Клешнями рак схватывает и удерживает добычу, обороняется при нападении. Двуветвистые ногочелюсти и ходные ноги состоят из нижней ветви в виде обычной членистой ножки и верхней ветви, имеющей вид нежного листочка или ниточек. Верхняя ветвь двуветвистой конечности выполняет функцию жабр.

    Членистое подвижное брюшко состоит из шести сегментов, на каждом из которых находится по паре конечностей. У самцов первая и вторая пара брюшных конечностей видоизменены в копулятивный орган, участвующих в процессе спаривания. У самки первая пара конечностей сильно укорочена, к остальным

    Класс Ракообразные Рак речной

    четырем парам прикрепляются яйца и молодь. Заканчивается брюшко хвостовым плавником, образованным шестой парой широких двуветвистых пластинчатых конечностей и анальной уплощенной лопастью — тельсоном. Резко подгибая брюшко, Речной рак отталкивается о воду хвостовым плавником, как веслом, и может в случае опасности быстро плыть задом наперед.

    Таким образом, тело речного рака начинается головной лопастью, за которой следуют 18 сегментов, и заканчивается анальной лопастью. Четыре головных и восемь туловищных сегментов срослись и образовали головогрудь, затем идет шесть брюшных сегментов. Таким образом у Речного рака 19 пар конечностей разного строения и назначения.

    Покровы тела. Тело Ракообразных покрыто хитинизированной кутикулой Кутикула защищает тело от внешних воздействий. В периферических слоях кутикулы откладывается известь, в результате чего покровы рака становятся жесткими и прочными, поэтому кутикулу еще называют панцирем. Внутренний слой состоит из мягкого и эластичного хитина.

    У живого Речного рака панцирь имеет довольно изменчивую окраску – от светло-зеленой до почти черной. Такая окраска имеет защитный характер: как правило, она подходит к цвету илистого дна, на котором рак живет. Окраска Речного рака зависит от содержащихся в покровах нескольких красящих веществ — пигментов: красного, голубого, зеленого, коричневого и т. д. Если бросить рака в кипяток, все пигменты, кроме красного, при кипячении разрушаются. Вот почему вареный рак всегда бывает красным.

    Кутикула одновременно выполняет функцию наружного скелет: служит местом для прикрепления мышц. Но такой прочный наружный скелет препятствует росту животного и поэтому периодически всем Ракообразным (да и другим членистоногим) приходится линять. Линька это периодический сброс старой кутикулы и замена ее на новую. После линьки кутикула некоторое время остается мягкой, в этот момент Раки интенсивно растут. Пока новая кутикула еще не сформировалась (а у Рака речного на этот процесс уходит недели полторы) Рак очень уязвим, поэтому на период линьки Раки прячутся, не охотятся и не кушают. Перед линькой в желудке рака появляется пара так называемых чечевицеобразных «жерновков» из карбоната кальция, этот запас позволяет быстрее твердеть покровам рака, «жерновки» исчезают после линьки.

    Иногда линька происходит очень трудно для рака: он, не будучи в силах освободить из старой кутикулы свою клешню или ходильную ногу, обрывает ее. Но поврежденная конечность способна к регенерации, поэтому-то и попадаются раки, у которых одна клешня меньше другой. Иногда рак, когда ему грозит опасность, при помощи своего мышечного усилия специально отламывает свою клешню: жертвует конечностью ради спасения всего тела.

    Мускулатура ракообразных состоит из поперечно-полосатых волокон, формирующих мощные мышечные пучки, т.е. у ракообразных (и у всех членистоногих) мускулатура представлена отдельными пучками, а не мешком как у червей.

    Полость тела. Ракообразные, как и все членистоногие это вторичнополостные (целомические) животные.

    Класс Ракообразные Рак речной

    Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. Передняя кишка начинается ротовым отверстием и имеет хитиновую выстилку. Короткий пищевод впадает в желудок, разделенный на две части: жевательный и цедильный. В жевательном отделе происходит механическое измельчение пищи с помощью трех больших утолщений кутикулы — «зубов», а в цедильном пищевая кашица процеживается, уплотняется и поступает далее в среднюю кишку. В среднюю кишку открывается проток пищеварительной железы, которая выполняет функции и печени, и поджелудочной железы. Здесь в средней кишке жидкая пищевая кашица переваривается. Длинная задняя кишка заканчивается анальным отверстием на анальной лопасти.

    Органы дыхания у Рака речного представлены жабрами — ветвистыми тонкостенными выростами грудных конечностей ногочелюстей и ходных ног. Жабры это верхняя ветвь двуветвистых конечностей. Жабры нежные, имеют вид разветвленных кустиков. Расположены жабры по бокам груди в жаберных полостях, прикрываемых головогрудным панцирем. У мелких ракообразных жабры отсутствуют и дыхание осуществляется всей поверхностью тела..

    Кровеносная система незамкнутая, состоит из сердца, расположенного на спинной стороне головогруди, и отходящих от него нескольких крупных кровеносных сосудов — передних и задних аорт. Сердце имеет вид пятиугольного мешочка. Из сосудов гемолимфа (это жидкость, наполняющая кровеносную систему) изливается в полость тела, просачивается между органами и поступает к жабрам. В жабрах происходит газообмен. Окисленная гемолимфа поступает в околосердечную сумку и через специальные отверстия (их три пары) вновь возвращается в сердце. Гемолимфа ракообразных может быть бесцветной, красноватой от содержащейся в ней пигмента гемоглобина и голубоватой от пигмента гемоцианина.

    Выделительная система представлена парой зеленых желез (своеобразные почки). Каждая зеленая железа состоит из трех частей: концевого мешочка (участок целома), отходящего от него извитого канала с железистыми стенками и мочевого пузыря. В концевом мешочке происходит активное поглощение продуктов обмена из гемолимфы. Продукты обмена по извитому канальцу поступают в мочевой пузырь. Мочевые пузыри открываются наружу у основания антенн выделительными порами (т.е. открываются где-то между глазами !).

    Нервная система. Нервная система у Ракообразных лестничного типа (как у Кольчатых червей). Нервная система состоит из пары надглоточных нервных узлов, которые часто называют «головным мозгом», окологлоточного нервного кольца и пары брюшных нервных стволов с ганглиями (узлами) в каждом сегменте.

    Органы чувств развиты хорошо. Короткие антеннулы специализируются на обонянии, а длинные антенны – на осязании. А вообще все усики и все конечности усеяны осязательными волосками. У большинства десятиногих раков в основании антеннул имеются органы равновесия статоцисты. Статоцисты представляют собой углубления в основании коротких усиков, где помещаются обыкновенные песчинки. При нормальном положении тела эти песчинки нажимают на находящиеся под ними нижние чувствительные волоски; если же у плавающего рака тело перевернется вверх ногами, песчинки перемещаются и нажимают уже на

    Класс Ракообразные Рак речной

    другие чувствительные волоски и тогда рак ощущает, что тело его вышло из нормального положения и переворачивается. При линьке рака сбрасываются и песчинки. Тогда рак сам специально клешнями засовывает новые песчинки в свой орган равновесия.

    Глаза у Рака речного сложные, фасеточные. Каждый глаз состоит из множества мелких глазков, у Речного рака их более трех тысяч. Каждый глазок воспринимает только часть предмета, а из их суммы складывается общая картина. Это так называемое мозаичное зрение.

    Размножение и развитие. Раки вообще раздельнополы. У Речного рака ярко выражен половой диморфизм — у самца брюшко более узкое, а у самки — пошире. У самца первая пара брюшных конечностей преобразовалась в копулятивные органы. У Речного рака половые железы не парные, располагаются в головогруди. От яичника отходит пара яйцеводов, которые открываются половыми отверстиями у основания третьей пары ходных ног ( т.е. на головогруди). У самцов от семенника отходит пара длинных извитых семяпровода, которые открываются половыми отверстиями у основания пятой пары ходных ног. Перед спариванием самец набирает сперму в свои копулятивные органы, а затем эти копулятивные органы, которые имеют вид полых трубочек, вводятся в половое отверстие самки. Оплодотворение у Ракообразных внутреннее. Половой зрелости самцы достигают к трем годам, а самки – к четырем. Спаривание происходит осенью. Где-то в конце осени самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности (икринок не много: 60 – 150, редко до 300). И только в начале лета из яиц выходят рачата, которые еще долго находятся под защитой самки, прячась на ее брюшке с нижней стороны. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, взрослые линяют лишь раз в год. Живут Раки речные лет 25.

    Значение. Ракообразные имеют огромное значение в природе и хозяйственной деятельности человека. Бесчисленное множество микроскопических ракообразных, населяющих морские и пресные воды и являющихся главной частью зоопланктона, служат пищей для многих видов рыб, китообразных и других животных. Дафнии, Циклопы, Диаптомусы, Бокоплавы — прекрасный корм для пресноводных рыб и их личинок.

    Многие мелкие ракообразные питаются фильтрационным способом, т.е. процеживают взвешенный в воде детрит. Благодаря их пищевой деятельности осветляется природная вода и улучшается ее качество. Многие ракообразные являются крупными промысловыми видами (отчего сильно пострадали), например: Омары, Крабы, Лангусты, Креветки, Раки речные. Морские ракообразные средних размеров используются человеком для приготовления питательной белковой пасты.

    Есть ракообразные, ведущие паразитический образ жизни. Такова Карповая вошь — кожный паразит карповых рыб. Многие Жаброногие раки, например Щитень, при массовом развитии наносят ощутимый урон молоди рыб, выращиваемой в прудовых хозяйствах. Некоторые виды Циклопов являются промежуточными хозяева ленточных червей (например, лентеца широкого).

    Класс Ракообразные Рак речной

    Мелкие ракообразные

    Рис. Внешнее строение Рака речного (самка).

    Вопросы для самоконтроля

    Назовите классификацию типа Членистоногие.

    Каково систематическое положение Рака речного?

    Где обитают Раки речные?

    Какую форму тела имеют Раки речные?

    Чем покрыто тело Рака речного?

    Какая полость тела характерна для Рака речного?

    Какое строение имеет пищеварительная Рака речного?

    Какое строение имеет кровеносная система Рака речного?

    Как дышит Речной рак?

    Какое строение имеет выделительная система Рака речного?

    Какое строение имеет нервная система Рака речного?

    Какое строение имеет половая система Рака речного?

    Как размножается Рак речной?

    Какое значение имеет Рак речной?

    Какое значение имеют ракообразные вообще?

    Класс Ракообразные Рак речной

    Мелкие ракообразные

    Рис. Вскрытый Рак речной (самка).

    1 — глаз; 2 — желудок; 3 — печень; 4 — верхняя артерия брюшка; 5 — сердце; 6 — передние артерии; 7 — жабры; 8 — яичник; 9 — брюшная нервная цепочка; 10 — мышцы брюшка; 11 — антенулы; 12 — антенны; 13 — задняя кишка; 14 — мышцы мандибул.

    Класс Ракообразные Рак речной

    Мелкие ракообразные

    Рис. Внутреннее строение Рака речного. Пищеварительная, нервная и половая системы (самец).

    Мелкие ракообразные

    Рис. Внутреннее строение Рака речного. Кровеносная, дыхательная и выделительная системы.

    Класс Ракообразные Рак речной

    Мелкие ракообразные

    Рис. Мужская половая система Рака речного: 1 — парная часть семенника, 2 — непарная часть семенника, 3 — семяпровод, 4 — семявыносящий канал, 5 — половое отверстие, 6 — основание пятой пары ходных ног.

    Мелкие ракообразные

    Рис. Антеннальная железа (зеленая железа) Рака речного (в расправленном виде).

    1 — целомический мешочек; 2 — «зелёный канал»; 3 — промежуточный канал; 4 — «белый канал»; 5 — мочевой пузырь; 6 — выводной проток; 7 — наружное отверстие железы.

    РИСУНКИ, КОТОРЫЕ ТРЕБУЕТСЯ ВЫПОЛНИТЬ В АЛЬБОМЕ

    (Всего 2 рисунка)

    Тема занятия:

    Тип Членистоногие — Arthropoda.

    Подтип Жабродышащие — Branchiata. Класс Ракообразные — Crustacea.

    Тип: Членистоногие

    Подтип: Жабродышащие

    Класс: Ракообразные

    Подкласс: Высшие раки

    Отряд: Десятиногие раки

    Вид: Речной рак широкопалый Astacus astacus

    Мелкие ракообразные

    Рис. 1. Речной рак.

    Внутреннее строение (самка со спинной стороны).

    1-желудок 10-пучки поперечно-полосатой

    2-средняя кишка мускулатуры

    3-задняя кишка 11-головогрудь

    4-печень 12-брюшко

    5-жабры 13-головогрудный щит (карапакс)

    6-сердце 14-головогрудный шип (рострум)

    7-антенальные железы 15-глаза

    (зеленые железы) 16-перерезанная мышца мандибул

    8-половая железа 17-тельсон

    9-нервная цепочка 18-уроподии

    Тема занятия:

    Тип Членистоногие — Arthropoda.

    Подтип Жабродышащие — Branchiata. Класс Ракообразные — Crustacea.

    Подписи к Рис. 2. Разнообразие конечностей Рака речного.

    1- короткий усик (антеннулы) – орган обоняния;

    2- длинный усик (антенны) – орган осязания;

    3, 4, 5 – челюсти: 3 – верхняя челюсть (мандибула), 4, 5 – две пары нижних челюстей (две пары максилл) – челюсти служат для измельчения пищи;

    6, 7, 8 – ногочелюсти – участвуют в удержании и измельчении кусочков пищи;

    9, 10, 11, 12, 13 – пять пар ходных ног, первая пара ходных ног (№9) преобразована в клешни для захвата добычи и для обороны;

    14, 15, 16, 17, 18, 19 – брюшные конечности, при этом первая пара (№14), а иногда и вторая (№ 15) брюшных конечностей у самцов преобразована в копулятивные органы, последняя пара брюшных ножек (№19) вместе с последним сегментом тела входит в состав хвостового плавника.

    Мелкие ракообразные

    Рис. 2. Разнообразие конечностей Рака речного.

    Мелкие ракообразные

    14

    Источник: StudFiles.net

    Общая характеристика. Ракообразные принадлежат к наиболее примитивному класу типа членистоногих. По сравнению с паукообразными и насекомыми у них гораздо сильнее выражены черты близости к своим предкам — древним кольчецам. Об этом свидетельствует водный образ жизни большинства видов ракообразных и наличие у низших форм двуветвистых конечностей, связанных с жабрами. Что касается высших раков, то, как показывают особенности развития их личинок, они стали обладателями разнообразных конечностей (антенн, мандибул, ногочелюстей, ходильных ног и т. д.) в результате эволюционного преобразования исходного типа двуветвистой конечности, свойственной кольчатым червям. На родственную связь ракообразных с кольчецами указывают также общие черты строения нервной системы (брюшная нервная цепочка) и гомология органов выделения (максиллярных и антеннальных желез) с метанефридиями.

    Самым характерным признаком, по которому учащиеся могут отличить ракообразных от других членистоногих, является присутствие у них на голове двух пар усиков (антенн). Кроме того, в отличие от постоянного числа ножек, типичного для паукообразных и насекомых, количество конечностей у ракообразных бывает у разных групп различным.

    Большое жизненное значение для ракообразных имеет хитиновый покров, который выполняет защитную функцию. У одних он имеет форму нежного футляра в виде двустворчатой раковины (у ветвистоусых), у других образует толстую обызвествленную раковину из двух створок (у ракушковых), у третьих представляет собой так называемый карапакс в головогрудном отделе (у листоногих — овальный мягкий щит, у десятиногих раков — твердый известковый панцирь). Жесткий покров тела препятствует росту ракообразных, поэтому у них наблюдается периодическая линька, после которой некоторые раки прячутся в укромных местах, пока у них не затвердеет молодой хитиновый покров (например, речные раки). Биологическая роль карапакса заключается не только в предо­хранении от повреждений нежного жаберного аппарата, но и в придании определенного направления струям воды, несущим кислород к жабрам и пищевые частицы к ротовым органам. В ряде случаев тело ракообразных защищено известковыми пластинками, образующими домики (у морских желудей, морских уточек), или покрыто плотным хитиновым слоем, пропитанным известью (у мокриц).

    Ракообразные, будучи хорошо приспособленными к водному образу жизни, заселили все уголки Мирового океана и материковых водоемов. Они входят в состав самых различных биоценозов, занимая видное место в цепях питания и принимая участие в круговороте веществ гидросферы. Очень большое значение имеют пелагиальные формы, в частности, нейстонные и планктонные рачки (ветвистоусые, веслоногие, такие, как пантеллы, амомалоцеры, из равноногих — идотея и др.). Они составляют основную кормовую базу для многих пресноводных и морских рыб, а также для китов — финвала, синего кита, горбача, сейвала, которые поедают главным образом каланусов (из отряда веслоногих). В нейстоне встречаются креветки, крабики, личинки лангустов, где проходит их развитие. Ракообразные нектона (креветки) и бентоса (крабы, омары, лангусты) являются объектами промысла в качестве нерыбных пищевых ресурсов моря. Мелких ракообразных — артемий, дафний, моин — разводят искусственно на рыбозаводах и используют в качестве корма.

    В основном ракообразные ведут подвижный образ жизни, но среди них есть и сидячие формы, прикрепляющиеся к подводным скалам, камням, к раковинам моллюсков и даже к телу китов и акул. Это — усоногие рачки (морские желуди, морские уточки), которых следует отнести к организмам обрастания, так как они массами оседают на днища судов, рыболовные снасти, сваи пристаней и другие подводные сооружения. Небольшая часть ракообразных перента к наземному существованию, приспособившись к атмосферному дыханию (пальмовый вор, сухопутные крабы, мокрицы). Они придерживаются влажных мест на поверхности земли, а живущие в грунте участвуют в почвообразовательном процессе.

    По способу питания ракообразных можно разделить на четыре группы: мирных, хищных, всеядных и паразитов. Мирные ракообразные питаются микроскопическими водорослями (дафнии, от­части циклопы, диаптомусы, артемии, каланусы, жаброногие и др.) или растительными остатками (водяные ослики, мокрицы) и древесиной (из равноногих — лимнория и сферома, а из разноногих — хелюра). Хищники нападают на других животных. Так, например, некоторые веслоногие рачки (макро- и акантоциклопы) ловят коловраток, олигохет (наисов), хирономид (мотылей) и др.; некоторые ветвистоусые (лептодора, битотрефес) уничтожают планктонных рачков и коловраток; раки-богомолы нападают на рыб, креветок, моллюсков, актиний, а крабы — на осьминогов, морских звезд и рыб (крабы-плавунцы). К всеядным ракообразным можно отнести речных раков, которые питаются водными растениями, отчасти личинками водных насекомых, головастиками, моллюсками и падалью, а также пальмового вора, не только поедающего плоды пандовбго дерева и кокосовые орехи, но и нападающего на других ракообразных. Раки-отшельиики, креветки, мизиды и бокоплавы тоже всеядны.

    Некоторые ракообразные паразитируют на поверхности или внутри организма других животных. Так, например, среди веслоногих есть наружные паразиты рыб, высших раков, иглокожих, кишечнополостных, червей и даже китов. Из пресноводных эктопаразитов назовем эргазила (на жабрах щук и линей) и ахтереса (на жабрах окуня и судака), а из морских — лернеид (на жабрах камбаловых, тресковых и лососевых рыб) и пенеллу длиной 32 см, паразитирующую на коже китов, вторгающуюся в глубь нее на 5— 7 см. К эктопаразитам относятся также карпоеды, которые временно (до насыщения) присасываются к нежным участкам кожи различных рыб. Морские виды карпоедов паразитируют также на каракатицах, а пресноводные — на тритонах и головастиках. Из эндопаразитов заслуживает упоминания веслоногий рачок митиликола, который, поселяясь в кишечнике мидий и устриц, приводит их к гибели, чем наносит ущерб численности этих промысловых мол­люсков. Вредными могут быть и свободноживущие веслоногие рачки циклопы и диаптомусы в случае заглатывания ими личинок широкого лентеца или ришты, тогда они становятся источником зара­жения для человека. Паразитические ракообразные приобрели в строении ряд специфических приспособлений к образу жизни.

    Ракообразные, в свою очередь, являются пищевыми объектами для многих групп животного мира. Враги ракообразных есть как среди беспозвоночных (кишечнополостные, головоногие, круп­ные раки), так и среди позвоночных (рыбы, птицы, млекопитающие). Осьминоги, например, нападают на крабов, а каракатицы — на крабов и креветок. Крабы-плавунцы, крабы-привидения, раки-богомолы и пальмовые воры преследуют других ракообразных. Для большинства рыб ракообразные являются как бы аккумуляторами и поставщиками органических веществ, накопленных ими в своем организме в процессе питания водорослями, бактериями, детритом.

    Среди птиц, поедающих ракообразных, на первом месте стоят те виды, жизнь которых тесно связана с водой. Так, например, мелкие ракообразные частично входят в состав пищи пингвинов, поганок, глупышей (буревестников), морских чаек, каменушек, морянок и многих других птиц. Речных раков уничтожают серые цапли и крачки-чегравы, крабов — рачьи ржанки, гаги и серебристые чайки. Этот список можно было бы значительно дополнить, но и перечисленного достаточно, чтобы составить представление об отрицательной роли птиц в жизни ракообразных. Не менее велика роль и млекопитающих. Здесь также преобладающее место занимают животные, ведущие водный образ жизни (кашалоты, клюворылые киты, частично дельфины) и полуводные (моржи, тюлени-крабоеды, кольчатые нерпы, каланы, котики), а из сухопутных— еноты-ракоеды, рыбные крысы, утконосы. Все они в той или иной степени используют ракообразных в качестве пиши.

    Однако между ракообразными и другими организмами существуют и другие взаимоотношения. Кроме широко известного сожительства раков-отшельников с актиниями, можно отметить сожительство дафний с коловратками, из которых одни виды прикрепляются к панцирю дафний, получая возможность при их помощи менять место в воде и более эффективно, без затраты лишней энергии, отфильтровывать пищевые частички, а другие виды держатся среди водорослей, обрастающих панцирь дафний, используя их в качестве пищи для себя, не принося никакой пользы своему сожителю (это, скорее синойкия, а не симбиоз). Среди морских бокоплавов есть виды (гиперии), которые сожительствуют с медузой цианеей, прицепляясь снизу к ее колоколу, а другие виды поселяются в каналах губок. В первом случае имеет место явление комменсализма, при котором бокоплавы пользуются остатками пищи и защитой своего сожителя — медузы, а во втором — синойкия, так как здесь бокоплавы являются квартирантами губок. Различные виды десятиногих раков также используют других животных в качестве убежищ. Так, например, одни виды креветок всю жизнь живут внутри губок, другие держатся под колоколом медуз, в чашечках морских лилий, среди щупалец актиний. Некоторые крабы живут среди игл морских ежей и в полости их задней кишки, поселяются в асцидиях, в трубках червей (полихет), в мантийной полости двустворчатых моллюсков и т. д.

    У ракообразных выработались в процессе эволюции многие средства защиты: покровительственная окраска, закапывание в грунт, уход в норы, неподвижность, угрожающие позы, приобретение безопасности за счет других Животных, обладающих органами защиты (например, актиний), автотомия конечностей с последующей их регенерацией (например, клешней у краба, ножек у водяного ослика), звуковые сигналы тревоги и т. д. Выживаемости ракообразных способствует также забота о потомстве, которая выражается в прикреплении яиц к брюшным ножкам самок (у речного рака, камчатского краба и др.), вынашивании яиц в выводковой сумке или камере (у боко-плавов, водяных осликов, мокриц, мизид, дафний и др.), в ношении яйцевых мешков по бокам брюшка (у циклопов) или между ногочелюстями (у раков-богомолов).

    Лишь немногие группы ракообразных откладывают яйца прямо в воду (например, ракушковые — циприсы, жаброноги, карпоеды и др.). Яйца ракообразных хорошо переносят длительное высыхание водоемов и их промерзание и долго сохраняют свою жизнеспособность (например, стадии покоящихся яиц ветвистоусых и веслоногих рачков). Велика сопротивляемость к неблагоприятным условиям также цист (коконов) у циклопов и т. д. Развитие яиц происходит обычно после оплодотворения, В большинстве случаев из яиц выходят личинки — науплиусы, которые в процессе метаморфоза превращаются в другие личиночные формы в зависимости от видовой принадлежности (у низших раков — метанауплиусы, а у высших — зоеа- и мизидная стадия), которые постепенно приобретают черты строения взрослых. Некоторые виды размножаются партеногенетически (у дафний, артемий, циприсов, некоторых мокриц).

    Метаморфоз присущ больше морским видам, так как для них свободноплавающие личинки служат средством распространения в другие места обитания (например, для креветок и крабов). Меньшинство ракообразных имеет прямое развитие (дафнии, водяные ослики, бокоплавы, некоторые карпоеды, речные раки (и др.), при котором из яиц выходят молодые особи, похожие на взрослых. Ракообразные относятся в основном к раздельнополым животным с более или менее выраженным половым диморфизмом, но у некоторых групп существует гермафродитизм (например, у паразитических видов равноногих, у части креветок).

    В поведении ракообразных наблюдаются как простые рефлекторные акты (например, изменение окраски тела в ответ на воздействие цветового фона окружающей среды, убирание глазного стебелька в ответ на прикосновение, реакция усоногих на затенение в виде погружения в глубь домика, реакция на сотрясение в виде падения на дно и т. д.), так и более сложные, инстинктивные действия (помещение крабом актинии на раковину, в которой он живет, зарывание в грунт креветки в качестве защиты от врагов, различные приемы нападения на добычу, позы замирания с растопыренными ногами, делающие невозможным для врага проглотить жертву, и т. д.). По уровню высшей нервной деятельности, способности к выработке условных рефлексов, образованию навыков в процессе обучения ракообразные стоят выше других беспозвоночных, занимая третье место после головоногих и насекомых. Об этом свидетельствуют многие эксперименты, поставленные над десятиногими раками.

    Число видов ракообразных превышает 20 тыс. Все они объединены в класс Ракообразные, который при упрощенной классификации можно разделить на два подкласса: Низшие и Высшие раки. Между ними существует ряд отличий по числу сегментов, степени расчленения тела, местоположения органов выделения, типу личинок (при метаморфозе) и другим признакам. Для учащихся средней школы достаточно ограничиться указанием на хорошо заметные внешние отличия представителей каждого подкласса. У низших раков брюшко не имеет конечностей, на последнем сегменте есть вилочка (фурка), а у высших раков на брюшке — 6 пар ножек, вилочки нет.

    Изучение ракообразных необходимо проводить на живых объектах, добываемых на экскурсиях к местным водоемам. Многие мелкие пресноводные формы (дафний, циклопов, бокоплавов) нетрудно содержать в уголках живой природы. Чтобы познакомить учащихся с морскими ракообразными (камчатским крабом, омаром, лангустом), целесообразно использовать сухие препараты, которые демонстрируются в зоологических музеях при вузах страны. Кроме того, очень желательно приобрести для аквариумного содержания пресноводных крабов и креветок, обитающих на территории СССР.

    Дафнии и циклопы. Непосредственное изучение дафний и циклопов имеет большое учебно-познавательное значение для учащихся, позволяя учителю на конкретных формах познакомить их с планктонными организмами, имеющими огромное значение в питании мальков и взрослых рыб. Кроме того, сравнительное изучение дафний и циклопов дает возможность показать различные направле­ния эволюционного процесса, приведшего к выработке неодинаковых, но равнозначных приспособлений у низших рачков к существованию в толще воды и образованию двух близких отрядов (пример дивергенции).

    Дафнии относятся к отряду ветвистоусых, а циклопы — к отряду веслоногих. Названия этих отрядов указывают на характерные особенности строения каждой группы рачков. У дафний вторая пара усиков двуветвиста (отсюда — ветвистоусые), а у циклопов грудные ножки действуют, как весла (отсюда — веслоногие). Путем наблюдений следует установить как сходство, так и различие между дафниями и циклопами.

    Дафнии встречаются в большом количестве почти в каждом пресном водоеме совместно с циклопами. Для дафний более типично присутствие их в свободной толще воды, тогда как основной зоной обитания циклопов является прибрежная полоса с зарослями растений. Наблюдая за поведением дафний, помещенных в банку с чистой водой, легко заметить, что они относятся к свету безразлично. Если в воду добавить 5—10% газированной воды, поведение дафний изменится: у них появится положительный фототаксис. По мнению Боровского, причина заключается в том, что углекислый газ снижает темп сердцебиения дафний (иногда на 30%), а это влечет за собой общее понижение жизнедеятельности рачков. Свет же учащает сердцебиение дафний и возвращает их в нормальное состояние. Поэтому они стремятся переместиться в освещенную зону сосуда с более благоприятными условиями. Следовательно, положительный фототаксис дафний в какой-то мере может служить индикатором степени загрязнения воды углекислым газом.

    Как у дафний, так и у циклопов хорошо выражена способность к парению в толще воды и к совершению резких прыжков при помощи своих органов движения (отсюда название — водяные блохи), Антенны и ножки у них усажены волосками и щетинками, которые оказывают сопротивление силе тяжести и удерживают рачков на определенном уровне в толще воды. У дафний, кроме того, в теле накапливаются капельки жира, которые видны сквозь прозрачные покровы в виде ярко окрашенных комочков. Это тоже приспособление к планктонному образу жизни. Дафнии и циклопы взмахами антенн продвигаются вперед или в стороны скачкообразно, а широко раздвинутые усики в неподвижном состоянии выполняют роль парашютов, позволяя им до нового взмаха парить в воде. Циклопы, кроме взмахов антенн, пользуются энергичным движением грудных ножек. Это помогает им передвигаться под различными углами и вылавливать пищу (инфузорий, коловраток и других мелких животных).

    Иначе питаются дафнии. У них между грудными ножками пролегает брюшной желобок. Ритмическое движение ножек, которое можно наблюдать сквозь полупрозрачные стенки раковины, создает в желобке ток воды. Этот ток не только приносит кислород к жабрам, но и доставляет ко рту пищевые частицы (микроскопические водоросли, бактерий, инфузорий и т. п.). Для дафний ха­рактерна беспрерывная фильтрация потоков частиц и сортировка их приротовыми органами (крупные кусочки удаляются). Если кишечник заполняется до отказа пищей, то продолжающаяся филь­трация совершается без захода частиц в рот, которые, пройдя по брюшному желобку, выбрасываются в воду.

    Для более подробного знакомства со строением дафний и циклопов рекомендуется вылавливать каждого рачка пипеткой и помещать в каплю воды, заполняющую шаровидное углубление в предметном стекле, и рассматривать в сильную штативную лупу или под микроскопом при малом увеличении.

    Желательно обратить внимание на брюшко дафнии с двумя коготками вместо вилочки и на его движения (то высовывается из-под панциря, то прячется внутрь), а у циклопа — на более развитую вилочку на конце брюшка (со щетинками). У обоих рачков надо отметить признаки низших ракообразных — отсутствие брюшных ножек и наличие вилочки (фурки). Полезно рассмотреть четкую сегментацию тела у циклопа и листовидное строение грудных ножек у дафнии. Надо иметь в виду, что движение грудных ножек у дафний можно увидеть только сквозь стенки раковины, а у циклопа непосредственно (однако если он лежит брюшком вверх или на боку). У самок дафний следует показать выводковую камеру, а у циклопов — яйцевые мешки с просвечивающимися яйцами. Из внутренних органов хорошо просматривается у обоих рачков кишечник, особенно при заполнении его пищей. У дафний видно округлое сердце на спинной стороне, заметна его пульсация. В отличие от дафнии у циклопа сердца нет. На голове у дафнии расположен большой черный глаз, окруженный цепочкой хрустальных зернышек. Интересно понаблюдать, как глаз дрожит, вибрируя от действия особых глазных мышц. Малый науплиусовый глазок у дафнии почти не заметен, но его можно рассмотреть у циклопа; Важно убедиться в том, что у циклопа имеется только один-единственный глаз, расположенный на лбу. Это обстоятельство послужило поводом назвать рачка циклопом, по имени одноглазого великана греческой мифологии.

    У дафний и циклопов довольно много врагов в природе. Так, например, их массами поедают мальки рыб и планктоноядные взрослые рыбы; на них охотятся гидры, личинки стрекоз и водяных жуков (плавунцов, прудовиков и полоскунов), нападают хищные личинки комаров мохлониса и коретры, высасывают соки различные водяные клещи и клопы-плеи; нередко дафнии и циклопы попадают в ловчие пузыри пузырчаток. Но численность этих рачков не снижается, так как их естественная убыль компенсируется большой плодовитостью, необычайной выносливостью яиц к неблагоприятным факторам среды, наличием заботы о потомстве. У дафний самки вынашивают яйца в выводковой камере под створками раковины, где из них развиваются (без метаморфоза) молодые особи. Яйца и молодь можно видеть через прозрачные стенки раковины. Самки циклопов вынашивают в яйцевых мешках оплодотворенные яйца до тех пор, пока из них не вылупятся личинки — науплиусы, которые путем метаморфоза через несколько стадий превращаются во взрослых рачков. Науплиусов иногда можно выловить и показать учащимся, так как эти личинки постоянно встречаются в планктоне.

    Циклопы размножаются только посредством оплодотворенных яиц. Что же касается дафний, то у них наблюдается чередование половых поколений с бесполыми. В летние месяцы у дафний существуют партеногенетические поколения самок. Они следуют одни за другими и через каждые 3—4 дня производят на свет 50—80 особей, которые через 2 недели, в свою очередь, становятся способными к размножению. В результате водоемы бывают переполнены самками дафний. К осени под влиянием похолодания из яиц появляются карликовые самцы; происходит спаривание и оплодотворение самок, которые производят зимние яйца, выносливые к низким температурам. Эти яйца обильно снабжены желтком, покрыты двойной оболочкой и защищены хитиновой кутикулой. Часть эпителиальных клеток раковины самки образует особые седлышки (эфиппиумы) для 1—2 яиц с порцией воздуха (газа). Эти седлышки после линьки сбрасываются в воду и плавают в ней до замерзания водоема. Вмерзая в лед, яйца остаются жизнеспособными, и весной из них развиваются самки, вновь размножающиеся без самцов в течение лета. В благоприятных условиях из яиц появляются главным образом самки, но при ухудшении условий рождаются и самцы. Этой закономерностью можно воспользоваться для определения качества воды и обнаружения в ней ядовитых ве­ществ; в данном случае самцы играют роль индикаторов, так как содержание в водоеме даже ничтожного количества ядов изменяет соотношение между самками и самцами в пользу последних.

    Широкое распространение дафний и циклопов по различным пресным водоемам имеет свои причины. У дафний прекрасным средством для этого служат эфиппиумы (седлышки с яйцами), которые, плавая в воде, зацепляются имеющимися у них шипиками или крючочками к перьям водоплавающих птиц, а те разносят яйца дафний на далекие расстояния. У циклопов положительную роль играют, с одной стороны, приспособления к перенесению неблагоприятных условий (как взрослых рачков, так и их цист), а с другой — необычайная стойкость их к вредным факторам среды. В случае высыхания водоема тело циклопа вместе с яйцевыми мешками покрывается защитной оболочкой в виде кокона, образуемого выделениями особых желез, и в таком состоянии разносится ветром вместе с пылью. Попадая в воду с неблагоприятным газовым режимом (отсутствие кислорода, наличие сероводорода) или плохим химическим составом (обилием гуминовых веществ, бедностью солей), циклопы не погибают, а продолжают существовать (например, их можно найти зимой подо льдом, даже в условиях замора).

    Практическое значение дафний и циклопов неодинаковое. Дафнии — хорошая пища для рыб и их мальков. В настоящее время на водоемах рыборазводных заводов специально выращивают дафний в качестве живого корма. Роль циклопов в некоторых случаях надо признать отрицательной, так как они служат промежуточным хозяином широкого лентеца и вместе с ним попадают в организм рыб, а те заражают человека.

    Водяной ослик и мокрица. Эти небольшие рачки относятся к отряду равноногих, подклассу высших ракообразных. Они очень обыкновенны в фауне нашей страны и заслуживают внимания как объекты, на которых учитель может показать учащимся результаты дивергентного развития в пределах одного отряда/ в результате которого в природе сформировались два родственных семейства с различным образом жизни.

    Водяные ослики относятся к семейству осликовых и обитают на дне водоемов, изобилующих гниющими растительными остатками (в прудах, загрязненных озерах, болотных лужах). Они встречаются только в Европе и на Дальнем Востоке и отсутствуют в Сибири (если не считать эндемиков некоторых озер), что было вызвано похолоданием климата. Мокрицы входят в состав семейства онисцид. Будучи во многом сходны с водяными осликами, они ведут, однако, наземный образ жизни, придерживаясь влажных, сырых мест (в погребах, подвалах, оранжереях, цветниках, огородах, в лесной подстилке и т. д.), где питаются, как и водяные ослики, разлагающимися растительными веществами и нежными частями живых растений. Некоторые виды мокриц этого же семейства приспособились к жизни в других условиях. Так, например, в Средней Азии, Закавказье и Северной Африке мокрицы обитают в пустынях, а в Австралии ведут исключительно водный образ жизни в соленых озерах неморского происхождения. Принадлежность водяных осликов и мокриц к высшим ракам подтверждается тем, что у них на брюшных сегментах имеется 6 пар конечностей, отсутствует в конце тела вилочка (фурка), кровеносная система более развита, чем у низших раков (за счет образования артериальных сосудов).

    Водяных осликов можно содержать в небольшой стеклянной банке с речной водой, куда желательно поместить нежные веточки мха фонтиналиса или элодеи, а на дно положить взятые из водоема гниющие листья. Это — хороший корм для рачков, хотя (как показали опыты) они могут обходиться без пищи от двух (при 15° С) до пяти месяцев (при 10°С). Мокриц помещают в баночки с тонким слоем влажного песка, на который кладут небольшой обломок черепка в качестве убежища и ломтик сырого картофеля, который по мере подсыхания заменяют свежим (примерно через каж­дые 2—3 дня). Для более подробного разглядывания каждого из этих рачков их перемещают в стеклянные цилиндрики (из-под пектусина) или в пробирки.

    Организуя наблюдения над водяными осликами и мокрицами, надо прежде всего предложить учащимся найти общие черты строения у обоих рачков. Обращает на себя внимание сплющен­ность их тела в спинно-брюшном направлении и почти одинаковые очертания, удобные для передвижения между мелкими частицами ила на дне водоема (у водяных осликов) и среди комочков земли (у мокриц). Хорошо выделяются грудные сегменты с выступающими по бокам тела членистыми ножками одинакового строения (отсюда название отряда — равноногие). Брюшной отдел занимает гораздо меньше места, чем грудной, так как брюшные сегменты сближены друг с другом.

    Брюшные конечности скрыты под пластинками, прикрывающими жаберный аппарат. На голове расположены глаза и вторая пара усиков (антеннул), тогда как первая пара очень коротка и потому не видна. Каждая брюшная ножка представляет собой сильно измененную двуветвистую конечность и состоит из двух пластинок, из которых внутренняя образует жабру, а наружная прикрывает этот нежный орган дыхания. Так как у водяных осликов и мокриц жабры находятся на брюшке, то их сердце трубковидной формы помещается также в брюшном отделе и лишь отчасти заходит в задние грудные сегменты. Все эти черты сходства отражают родство по происхождению водяных осликов и мокриц от общих далеких предков. Вместе с тем их эволюция шла разными путями и характеризовалась выработкой приспособлений к особым условиям жизни каждой из этих групп ракообразных. В результате у них сформировались различия как в строении, так и в поведе­нии. Иначе говоря, произошло расхождение признаков, или дивергенция. Примерно в этом плане и должна быть проведена беседа с учащимися.

    Так как условия жизни водяного ослика отличаются от условий существования сухопутных рачков-мокриц, то степень защищенности тела от внешних повреждений у них разная. В тихой речной заводи, среди отмерших частей растений и мягких иловых налетов дна водяные ослики не нуждаются в жестком покрове, поэтому их тело мягкое, нежное. У мокриц жизнь на поверхности земли отличается более суровым режимом. В соответствии с этим их тело защищено плотным хитиновым покровом, пропитанным известью. Этот покров позволяет мокрице без повреждений пролезать между твердыми частицами почвы, проникать под кору пней, в щели досок пола или бревенчатых стен сараев, амбаров и жилых домов. Жабры у осликов функционируют в водной среде без помех, тогда как у мокриц им постоянно грозит опасность высыхания из-за водопроницаемости хитинового покрова.

    Рассматривая ослика с брюшной стороны, можно заметить колебательные движения жаберных пластинок, создающие токи воды, омывающие жабры. Жаберный аппарат мокриц менее динамичен и скрыт под наружными покровами. Увидеть жабры мокрицы можно, только отогнув пинцетом прикрывающие их пластинки. В строении тела мокрицы заложены условия создания вокруг жабр влажной атмосферы. У них спинные хитиновые щитки свисают по бокам на брюшную сторону и, прижимаясь к субстрату, препятствуют испарению влаги. Мокрицы, которые живут в пустынях, спасаются от высыхания, залезая в норки с увлажненной атмосферой. Кроме того, многие виды активны только по ночам, когда в воздухе содержится больше влаги, а процесс испарения понижается.

    В ходе эволюции у мокриц развилась способность тонко реагировать на изменения влажности и избирать подходящую для себя среду. Это можно показать учащимся, если в тарелку поместить две неглубокие чашки (одну с серной кислотой — поглотитель влаги, а другую с водой), затем покрыть обе чашки мелкоячеистой сеткой, на которую выпустить несколько мокриц; скоро все они соберутся на влажной стороне тарелки. На брюшной поверхности грудных сегментов мокриц у основания ножек, расположено около 100 бугорков, покрытых нежной ножицей, под которой на­ходятся группы нервных окончаний, чувствительных к воздействию влаги. Эти своеобразные гигрорецепторы позволяют мокрицам целесообразно вести себя в соответствии с показаниями своих специфических органов влажности. Так, например, в случае повышения сухости воздуха мокрицы собираются в клубок, что биологически им полезно. Собираясь вместе, они аккумулируют вокруг себя влагу лучше, нежели одиночные особи, которые обычно в этих случаях погибают (эффекты группы).

    У водяных осликов и мокриц много врагов, от которых им приходится спасаться. На осликов нападают различные рыбы, личинки жуков, стрекоз, водяные клопы и другие хищники, а на мокриц — некоторые птицы, пауки, скорпионы, жужелицы, жуки-чернотелки и т. д. Невзрачная окраска водяных осликов (грязно-серого цвета) делает их малозаметными на фоне дна загрязненных водоемов, а медлительность движений, подчас даже полная неподвижность, скрывает их присутствие. Если какой-либо хищник все же схватит ослика за ножку, он легко ее отбрасывает, а утерянная конечность впоследствии отрастает (автотомия с последующей регенерацией). У мокриц другие средства защиты. Так, в ответ на прикосновение они слегка свертываются (пассивно-оборонительная реакция), пре­дохраняя твердым спинным панцирем нежную брюшную сторону от повреждений. Среди мокриц есть виды, способные к полному свертыванию, при котором передний конец тела прочно смыкается с задним, образуя шар. Защитная реакция в виде свертывания в клубок наблюдается не только у мокриц. Она конвергентно развилась у некоторых других животных, как позвоночных (еж, броненосец, панголин), так и беспозвоночных (клепсина, мокрицеобразная многоножка, кивсяк, трилобиты). На эти факты полезно обращать внимание учащихся, подчеркивая, что конвергенция в животном мире (как процесс образования сходных приспособлений) затрагивает не только морфологические и физиологические особенности, но и этологические (поведенческие акты).

    Следует обратить внимание учащихся на сходство в размножении водяных осликов и мокриц, у которых наблюдается забота о потомстве. Она выражается в том, что самки этих рачков вынашивают яйца и молодь в особых выводковых сумках, возникающих после спаривания за счет разрастания придатков грудных ножек. Выводковые сумки имеют вид молочно-белых или зеленоватых мешков, которые легко обнаружить, осматривая рачков с брюшной стороны. Сквозь их полупрозрачные стенки можно разглядеть кладку яиц. Позже, на эмбриональной стадии, при малом увеличении микроскопа удается обнаружить пульсацию сердца зародышей. Спустя 2—3 недели вместо зародышей уже видны молодые рачки, похожие на взрослых. Некоторое время они остаются в сумке, начинают самостоятельно двигаться, а затем, после разрыва стенок сумки, выходят через щель наружу. Самки, освободившись от потомства, линяют и сбрасывают свой покров вместе с выводковой сумкой, которая вновь образуется при следующем размножении.

    Продолжительность жизни водяных осликов не превышает двух лет, тогда как мокрицы живут в среднем 3—4 года. Положительная роль этих рачков в природе состоит в том, что водяные ослики служат пищей для многих рыб, а мокрицы активно участвуют в процессах почвообразования вместе с другими обитателями эдафона. Насчитывают свыше 4 тыс. видов равноногих ракообразных. Они принадлежат к числу обитателей не только пресных водоемов и почвы, но и морей и океанов, а также подземных вод. Они распространены во всех климатических зонах и успешно освоили самые различные местообитания.

    Среди равноногих есть вредители деревянных подводных сооружений, протачивающие ходы в сваях (например, лимнории в Черном море), и различные хищные паразиты (например, цироланиды нападают на больных рыб и перелинявших раков, а даиды поселяются в жаберной полости креветок и крабов, высасывая кровь своих хозяев).

    Особенно высокой специализации достигли мокрицы в своем приспособлении к жизни на суше. Сложность их поведения в различных зонах обитания (от приполярья до тропиков, от влажных лесов до сухих пустынь) указывает на значительное развитие высшей нервной деятельности. Это доказано проведенными экспериментами по обучению мокриц избирать направление в Т-образном лабиринте в сторону влажной камеры. Опыт ставился над 8 особями погребных мокриц, которых до начала эксперимента в течение 4 ч лишали воды. В случае выбора правильного поворота в лабиринте мокрицы получали подкрепление в виде помещения их на 15 с во влажную среду. Обучение проводилось ежедневно по 10 раз с интервалом в 20 мин в условиях постоянной температуры (32,2° С) и влажности (30%). Через 27 опытов вся группа мокриц в 9 случаях из 10 научилась делать правильный поворот. Затем производилась переделка навыка в противоположную сторону лабиринта, на что потребовалось уже меньше времени (от 8 до 23 опытов). Такая подвижность нервных процессов (выработки условных рефлексов) у высших ракообразных примечательна тем, что она не уступает таковой у позвоночных.

    Бокоплавы. В наших озерах, прудах и реках с относительно чистой водой у берегов (среди растений или под камнями) обитают многочисленные рачки-бокоплавы. Они относятся к подклассу Высшие ракообразные и входят в отряд Разноногие. Эти рачки заслуживают внимания учителя как вполне доступные объекты, на которых можно показать разнообразие конечностей, тесно связанное с разделением функций между ними, а с другой стороны, наглядно познакомить учащихся с ясно выраженной «членистогрудностью», которая отличает бокоплавов от десятиногих раков, покрытых головогрудным панцирем. Кроме того, сравнение бокоплавов с водяными осликами позволяет выявить сходство и различие между представителями равно- и разноногих в свете учения Дарвина о расхождении признаков. Эти близкие отряды несут на себе печать дивергентного развития, приведшего в процессе эволюции к многообразию форм среди раков.

    В СССР бокоплавы составляют существенную часть кормовых ресурсов для ихтиофауны рек, озер, морей. Бокоплавов искусственно расселяют во многие вновь создаваемые водохранилища для улучшения питания рыб.

    • ← Тип членистоногие
    • Отряд десятиногие раки →

    Источник: collectedpapers.com.ua