Класс ракообразные - это, в основном, водные животные населяют моря и пресные водоемы. Тело их расчленено на головогрудь и брюшко. Они имеют две пары усиков, сложные, или фасеточные глаза. Дышат жабрами. Общее число известных видов - 20 000.
Типичный представитель - речной рак . Живет в пресных проточных водах. Днем скрывается под камнями или в норах, вырытых на дне, или под корнями деревьев.
Ночью они выползают из своих укрытий в поисках пищи. Речные раки всеядны. Головогрудь рака образована из сросшихся члеников головы и груди: Передняя часть головогруди вытянута, заострена и заканчивается острым шипом. У его основания два сложных глаза, расположенных на стебельках, благодаря чему рак может поворачивать их в разные стороны. Сложные глаза состоят из множества мелких глазков — до 3 000 и называются фасеточными . Головогрудь рака несет две пары усиков. Длинные служат органами осязания, а короткие - органами обоняния. Ниже усиков расположены ротовые органы, представляющие из себя видоизмененные конечности. Первая пара образует верхние, а вторая и третья - нижние челюсти, остальные три пары - ногочелюсти . На головогруди находится пять пар членистых ходильных ног. Из них передняя пара конечностей имеет самый сильный орган нападения и защиты - клешню . Клешня еще выполняет роль захвата пищи. Членистое брюшко несет брюшные ножки на которых самки вынашивают икру.
Раки всеядны. Измельченная ротовыми органами пища через глотку и пищевод попадает в желудок, состоящий из двух отделов — жевательного и цедильного . На внутренних стенках жевательного отдела располагаются хитиновые зубчики, с помощью которых пища перетирается. В цедильном отделе - процеживается и поступает в кишку, а затем — в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание и всасывание питательных веществ.
Органы дыхания рака - жабры , расположенные по бокам головогруди. В протекающую по жаберным сосудам кровь проникает кислород, а из крови выделяется углекислый газ. Кровеносная система рака незамкнутая и состоит из мешковидного сердца , лежащего на спинной стороне тела, и отходящих от него сосудов.
Нервная система рака состоит из крупного надглоточного и подглоточного нервных узлов, образующих окологлоточное кольцо, и брюшной нервной цепочки.
Органы выделения рака - пара зеленых желез , расположенных в головной части тела. Выводные каналы их открываются наружу у основания усиков. Через зеленые железы из организма рака удаляются растворенные в крови вредные продукты обмена веществ.
Раки - раздельнополые. Зимой самка откладывает яйца, приклеивая каждое к своим брюшным ножкам. В начале лета из икринок (яиц) выходят молодые рачки, которых самка еще долго носит на своих ножках.
К классу ракообразных принадлежит несколько отрядов. Среди них: десятиногие ракообразные , равноногие , ветвистоусые , веслоногие , карпоеды .
Отряд десятиногие . Сюда относится описанный выше речной рак , а также планктонные виды креветок , морские раки крупных размеров - омары , лангусты , разнообразные крабы . Все они являются ценными пищевыми объектами и используются в пищу для приготовления всевозможных деликатесных блюд. К данному отряду относится рак-отшельник , ведущий своеобразный образ жизни. Молодые рачки находят брюхоногих моллюсков с раковинами соответствующих размеров, убивают и съедают их, а свое брюшко прячут в раковину. После каждой линьки размеры рака увеличиваются и им приходится искать нового моллюска с большим размером раковины, и все повторяется сначала.
Отряд равноногие . Сюда относятся как водные, так и наземные ракообразные, брюшные и грудные конечности которых мало чем отличаются, как, например, у мокрицы . Это небольших размеров (до 10-15 мм) серые или беловатые животные, обитающие во влажных местах, в листовой подстилке, некоторые встречаются даже в пустынях.
Отряд ветвистоусые , представителем которого является дафния . За способ передвижения прыжками ее в народе называют «водяной блохой».
Отряд веслоногие , к которому относится циклоп . Это планктонные рачки, которыми питаются многие виды морских и пресноводных промысловых рыб, и даже такие крупные животные, как усатый кит.
В целом к ракообразным относится около 50 000 видов.
1.Какие признаки характерны для животных типа Членистоногие?
- членистые конечности
Хитиновый покров (защита и наружный скелет)
Периодическая линька во время роста
Тело имеет отделы: голова, грудь, (головогрудь у некоторых) брюшко
Кровеносная система незамкнутая
Органы дыхания: жабры, легкие или трахеи
Органы выделения: зеленые железы или мальпигивые сосуды
Раздельнополые
У многих развитие с превращением
2. По каким признакам можно отличить ракообразных от других представителей типа Членистоногие?
Отделы тела: головогрудь и членистое брюшко
У ракообразных 5 пар конечностей
Конечности двуветвистые
2 пары усиков
Фасеточные глаза
О.в.- зеленые железы
о.д.- жабры
3. По каким признакам можно отличить паукообразных от других представителей типа Членистоногие?
Отделы тела: головогрудь и нечленистое брюшко (у клещей все отделы слились)
4 пары ходильных конечностей
Усиков нет, фасеточных глаз нет(простые)
некоторые имеют паутинные железы- видоизмененные брюшные ножки
у многих – внекишечное переваривание
-4. По каким признакам можно отличить насекомых от других представителей типа Членистоногие?
Части тела: голова, грудь, брюшко
3 пары ходильных конечностей
1 пара усиков
1-2 пары крыльев
У многих есть жировое тело, занимающее большую часть тела
5. Почему у членистоногих рост прерывистый?
Хитинизированный покров слабо растяжим, препятствует росту
Животные периодически его сбрасывают (линька) и растут пока не образовался жесткий покров. Поэтому их рост прерывистый.
6. Чем отличается газообмен насекомых от газообмена кольчатых червей или моллюсков?(С1)
1. У насекомых кислород поступает по трахеям непосредственно к клеткам тела.
2. У кольчатых червей и моллюсков кислород поступает сначала в кровь, а затем в клетки тела.
Ответьте самостоятельно
В чем заключаются различия между газообменом у белой планарии и дождевого червя?
Почему у ленточных червей нет кровеносной системы?
В чем заключается биологический смысл сегментации дождевого червя?
Почему после сильного ливня дождевые черви выползают на поверхность?
7.В чем заключаются различия между жизненным циклом медоносной пчелы и кузнечика?
1. Кузнечик относится к насекомым, жизненный цикл которых проходит с неполным превращением, т.е. без стадии куколки.
2. Медоносная пчела развивается с полным превращением, проходя стадию куколки.
Ответьте самостоятельно
В чем заключаются различия между способами развития насекомых?
Одинаковым или разными генотипами обладают яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое бабочки-лимонницы? Ответ объясните.
8. Какие функции могут выполнять нити, выпускаемые разными животными?
1. Паутина пауков – это ловчая сеть, средство передвижения, сигнальная нить, строительный материал.
2. Шелковая нить тутового шелкопряда – кокон, в котором развивается куколка.
3. Некоторые клещи и скорпионы тоже плетут паутину, которую используют для ловли добычи.
Ответьте самостоятельно
Кто из беспозвоночных животных строит жилища? Что они собой представляют?
Что общего у всех общественных насекомых?
9. На рисунке показан жизненный цикл бабочки озимая совка. Объясните рисунок.
Ответ на этот и подобные вопросы требует достаточно подробного объяснения рисунка.
В данном случае следует указать:
1) тип развития насекомого;
2) названия стадий развития бабочки;
3) среды обитания этих стадий;
4) особенности жизнедеятельности стадий 2 и 4;
5) приспособления к выживанию на разных стадиях развития.
При ответах на подобные вопросы нужно внимательно рассмотреть рисунок и исключить одного из изображенных представителей, руководствуясь определенными основаниями. При ответе на этот вопрос могут быть два основания для классификации. Первое показано. Найдите второе.
10. Кто лишний на этом рисунке? Ответ обоснуйте
1. Лишний – кузнечик.
2. Кузнечик относится к насекомым, развивающимся с неполным превращением.
3. Остальные насекомые, показанные на рисунке, развиваются с полным превращением.
Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 5.
В предложении 1 неверно указана среда обитания членистоногих.
В предложении 3 неверно указан тип скелета членистоногих.
В предложении 5 неверно указан тип кровеносной системы.
12.Почему колорадский жук, проникший из Европы на нашу территорию стал здесь самым опасным вредителем картофеля? (С1)
1) колорадский жук обладает большой плодовитостью и не имеет в Европе естественых врагов;
2) вред приносят как взрослые жуки, так и их личинки, поскольку они питаются одной и той же пищей (листьями пасленовых).
13. Объясните появление мимикрии у мухи - осовидки, похожей по окраске и форме с осой .
14. Чем отличается кровеносная система членистоногих от кровеносной системы кольчатых червей? (3 признака)
15. Зачем человек разводит в специальных лабораториях небольших насекомых из отряда перепончатокрылых - яйцеедов и наездников?
16. К каким изменениям экосистемы луга может привесим сокращение численности насекомых опылителей?
1.Сокркщению численности насекомоопыляемых растений, изменению видового состава растений
2. Сокращению численности и изменению видового состава растительноядных животных
(консументов 1-го порядка)
3. Сокращению численности насекомоядных животных
17.Почему необходимо бороться с комнатными мухами?
1.Комнатная муха является переносчиком возбудителей брюшного тифа, дизентерии и др. инфекционных заболеваний
2.Муха посещает нечистоты и переносит яйца аскарид на продукты питания человека.
18.Кровеносная система насекомых не связана с транспортом газов. Каким образом они транспортируются по телу животных?(С1)
1. Транспорт газов осуществляется через органы дыхания
2. Дыхательная система насекомых представлена разветвленной сетью трахей, через которую доставляется кислород непосредственно к клеткам, а из клеток в трахеи поступает углекислый газ
Продолжение. См.№ 16, 17, 18, 19, 20/2002
Игровые задания по зоологии.
Тема «Тип Членистоногие.»
Класс Насекомые
При выполнении заданий соединяйте указанные точки по линейке – при этом линия может проходить и через другие точки, не указанные в правильной последовательности.
Задание 15. «Муха» (рис. 15)
А. Точечный рисунок к заданию 15
1. К насекомым относятся трахейнодышащие членистоногие, имеющие 3 пары ног (15–9–5–7).
2. Пауки, как вши и блохи, – бескрылые насекомые (15–5–9–8).
3. У насекомых тело состоит из головы, груди и брюшка (9–1–8–14).
4. Насекомые живут не только на суше, но и в воде (8–6–10).
5. Ноги у насекомых находятся на груди и брюшке (10–8–2).
6. У всех летающих насекомых имеется по две пары крыльев (1–4–5–7).
7. На усиках насекомых имеются органы обоняния (1–2–4–7).
8. Основная дыхательная система насекомых – трахеи (10–3–2).
9. Некоторые насекомые на взрослой стадии не питаются (12–17–11–13).
10. У насекомых, как и у ракообразных, по две пары усиков (12–11–3–17).
11. Органы выделения насекомых – мальпигиевы сосуды (20–19–24–7–21).
12. Мальпигиевы сосуды открываются наружу рядом с анальным отверстием (20–24–7–24–19).
13. Кровяная жидкость насекомых бесцветна (22–27–21–28).
14. У большинства насекомых сердце трубчатое (26–23–29–25).
15. Взрослые насекомые дышат атмосферным воздухом (31–34–16–3).
16. Вышедшие из куколок насекомые растут и несколько раз линяют (33–30–21–4).
17. Самца от самки у всех насекомых по внешнему виду отличить нельзя (30–39–40–37).
18. Насекомые, за редким исключением, раздельнополы (16–35–30–40).
19. У жуков ротовые органы грызущие, а у комаров – колюще-сосущие (33–32–36).
20. У насекомых, живущих в воде, развито жаберное дыхание (33–36–40).
21. Мухи и бабочки могут лапками передних ног пробовать, сладок ли раствор (35–38–41–43–40).
22. Бабочка-капустница питается нектаром цветков (40–42–39–37).
23. Семьи всех общественных насекомых существуют несколько лет (35–43–42–30).
24. Окраска тела у божьей коровки защитная (предупреждающая) (37–28–30).
25. Окраска тела у колорадского жука покровительственная (скрывающая) (38–40–37).
(Правильные ответы: 15–9–5–7; 9–1–8–14; 8–6–10; 1–2–4–7; 10–3–2; 12–17–11–13; 20–19–24–7–21; 22–27–21–28; 26–23–29–25; 31–34–16–3; 16–35–30–40; 33–32–36; 35–38–41–43–40; 40–42–39–37; 37–28–30.)
Класс Ракообразные
Задание 16. «Клешня» (рис. 16)
1. В состав криля, которым питаются усатые киты, входят:
а) омары (1–20–12–9);
б) эвфаузиды (1–12–20–9);
в) камчатские крабы (1–9–20–12);
г) циклопы (1–20–12–9).
2. На островах Индийского и Тихого океанов живут настоящие сухопутные ракообразные, которые питаются содержимым разбитых кокосовых орехов, плодами панданового дерева. Это:
а) лангусты (9–11–14–6);
б) щитни (9–14–11–6);
в) краб пальмовый вор (9–11–6–14);
г) камчатский краб (9–6–11–14).
3. В соленых озерах встречается представитель низших ракообразных:
а) артемия (14–15–8–19);
б) циклоп (14–8–15–19);
в) щитень (14–8–19–15);
г) дафния (15–14–8–19).
4. Некоторые ракообразные приспособились к жизни на суше, встречаясь даже в пустыне. Это:
а) циклопы (19–10–3–2);
б) мокрицы (19–3–10–2);
в) эвфаузиды (19–2–3–10);
г) щитни (19–3–2–10).
5. В состав зообентоса не входят:
а) эвфаузиды (2–25–22–4);
б) крабы (2–25–4–22);
в) омары (2–22–25–4);
г) раки-отшельники (4–2–22–25).
6. Тело каких ракообразных покрыто двустворчатой раковиной?
а) циклопов (28–26–6–4);
б) дафний (6–4–26–28);
в) остракод (6–28–26–4);
г) камчатских крабов (28–4–6–26).
7. Для какого представителя ракообразных характерен симбиоз с актинией?
а) пальмового вора (4–13–26–5);
б) омара (5–13–26–4);
в) лангуста (5–4–26–13);
г) рака-отшельника (4–13–5–26).
а) пенелла (24–16–23–17);
б) каланус (24–17–16–23);
в) циклоп (24–23–16–17);
г) диаптомус (24–16–17–23).
9. Одну из групп пресноводных ракообразных датский ученый-натуралист Мюллер назвал циклопами, потому что они напоминали исследователю мифического Циклопа:
а) своими размерами (21–18–7–27);
б) своим образом жизни (21–27–7–18);
в) наличием непарного глазка на «лбу» (21–7–18–27).
(Правильные ответы: 1–12–20–9; 9–11–6–14; 14–15–8–19; 19–3–10–2; 2–25–22–4; 6–28–26–4; 4–13–5–26; 24–16–23–17; 21–7–18–27. )
Задание 17. «Креветка» (рис. 17)
1. Все ракообразные ведут водный образ жизни (1–3–2–4).
2. Речной рак относится к группе десятиногих раков (1–2–3–4).
3. Самые крупные конечности раков и крабов носят название клешней (4–5–6–10).
4. Ракообразные имеют одну пару нечленистых усиков (6–10–5–14).
5. Верхние челюсти речного рака называются мандибулами (6–14–17–22–31–35).
6. К хитиновому покрову изнутри прикрепляются мышцы (22–36–35–42–32).
7. У десятиногих раков имеются цедильный и жевательный желудки (36–32–25–23–42).
8. Дафнии и циклопы питаются водными цветковыми растениями (36–25–23–32–35).
9. У ракообразных нет глаз (31–36–33–23).
10. Ракообразные дышат при помощи жабр (25–33–34–23).
11. Настоящие легкие, позволяющие использовать кислород заполняющего жаберные полости воздуха, развиты у пальмового вора (34–38–37–33).
12. Органами осязания и обоняния речному раку служат антенны (длинные усики) (38–26–39–37).
13. Взрослые речные раки, крабы, креветки не линяют (22–27–14–5).
14. Дафнии в воде передвигаются прыжками при помощи ножек (26–37–40–30).
15. Все раки с развитым членистым брюшком могут плавать (26–28–41–43).
16. Прикрепленный образ жизни ведут морские уточки и щитни (40–30–29).
17. Пальмовый вор – сухопутное ракообразное (29–40–39).
18. Все членистоногие – раздельнополые животные (30–24–42–35–17).
19. Многие ракообразные имеют большое хозяйственное значение (12–7–21–27–31).
20. В основании антеннул (коротких усиков) находится орган равновесия и слуха (30–24–18–15–12).
21. Крабы и речные раки – представители одного отряда ракообразных (20–16–8–9).
22. Дафнии и многие другие планктонные ракообразные – фильтраторы воды (19–13–8–7).
23. Дафнии – представители пресноводного зоопланктона (9–11–10).
24. Щитень–представитель ракообразных, встречающийся в соленых озерах (19–9–10).
(Правильные ответы: 1–2–3–4; 4–5–6–10; 6–14–17–22–31–35; 22–36–35–42–32; 36–32–25–23–42; 25–33–34–23; 34–38–37–33; 38–26–39–37; 26–28–41–43; 29–40–39; 12–7–21–27–31; 30–24–18–15–12; 20–16–8–9; 19–13–8–7; 9–11–10.)
Продолжение следует
Ракообразные - водные членистоногие, дышащие жабрами. Тело расчленено на сегменты и состоит из нескольких отделов: из головы, груди и брюшка или из головогруди и брюшка. Имеются две пары усиков. Покровы тела содержат особое твердое вещество - хитин, а у некоторых к тому же они укреплены (пропитаны) углекислым кальцием.
Известно около 40 тыс. видов ракообразных (рис. 85). Размеры их разнообразны - от долей миллиметра до 80 см. Ракообразные широко распространены в морях и пресных водоемах, немногие, например мокрица, пальмовый вор, перешли к наземному образу жизни.
Рис. 85. Различные ракообразные: 1 - краб; 2 - рак-отшельник; 3 - креветка; 4 - мокрица; 5 - бокоплав; 6 - морская уточка; 7 - щитень
Особенности строения и жизнедеятельности ракообразных можно рассмотреть на примере речного рака.
Образ жизни и внешнее строение. Речной рак обитает в различных пресных водоемах с чистой водой: речных заводях, озерах, больших прудах. Днем раки прячутся под камнями, корягами, корнями прибрежных деревьев, в вырытых ими самими в мягком дне норках. В поисках корма они покидают свои убежища в основном ночью.
Речной рак - довольно крупный представитель членистоногих, иногда попадаются экземпляры длиной свыше 15 см. Окраска у речного рака зеленовато-черная. Все тело покрыто прочным и плотным хитиновым панцирем, пропитанным углекислым кальцием.
Покровы речного рака служат наружным скелетом. К нему изнутри прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц. Твердый панцирь рака мешает животному расти. Поэтому рак периодически (2-3 раза в год) линяет - сбрасывает старые покровы и обретает новые. Во время линьки, пока новый панцирь не окрепнет (на это уходит около полутора недель), рак беззащитен и не может питаться. В это время он прячется в убежищах. Тело речного рака состоит из двух отделов - головогруди и брюшка (рис. 86). На переднем конце головогруди расположена пара длинных и пара коротких усиков - это органы осязания и обоняния. Шаровидные глаза сидят на длинных стебельках. Поэтому рак может одновременно смотреть в разные стороны. В случае опасности он прячет глаза в углублениях панциря.
Рис. 86. Внешнее строение речного рака: 1 - длинный усик; 2 - короткий усик; 3 - клешня; 4 - ходильные ноги; 5 - глаз; 6" - головогрудь; 7 - брюшко; 8 - хвостовой плавник
Глаза у рака сложные. Каждый глаз состоит из множества направленных в разные стороны очень мелких глазков - фасеток (рис. 87, Б). Изображение предмета в сложном (фасеточном) глазу составляется из его отдельных частей, напоминая мозаичные картинки.
Рис. 87. Внутреннее строение речного рака (самки): А - общий план строения тела: 1 - желудок; 2 - печень; 3 - сердце; 4 - кровеносные сосуды; 5 - яичник; 6 - кишка; Б - схема строения фасеточного глаза
На головогруди у речного рака расположены конечности. Если его перевернуть на спину, то на переднем конце тела можно обнаружить три пары челюстей: пару верхних челюстей и две пары нижних челюстей. Ими рак разрывает добычу на маленькие кусочки. За челюстями следуют три пары коротких ногочелюстей. Они служат для подачи пищи ко рту. И челюсти, и ногочелюсти являются преобразованными ногами. За ногочелюстями располагаются пять пар ходильных ног. При помощи четырех пар этих ног рак передвигается по дну водоемов. А первая пара ходильных ног у рака превращена в большие клешни. Ими рак схватывает добычу, отрывает от нее крупные части. Этими же клешнями он обороняется.
И на брюшке у рака есть коротенькие конечности (ноги), у самки их четыре, у самца - пять пар. На самом конце брюшка расположен плоский членик, по бокам которого развиты видоизмененные, сильно уплощенные ноги. Вместе они образуют хвостовой плавник. Резко подгибая брюшко, рак отталкивается от воды хвостовым плавником, как веслом, и может в случае опасности быстро плыть задом наперед.
Пищеварительная система (рис. 87, А) начинается ротовым отверстием. Изо рта пища поступает в желудок, состоящий из двух отделов. В первом отделе имеются хитиновые, пропитанные углекислым кальцием образования - ж;ерновки, при помощи которых пища измельчается. Потом она оказывается во втором отделе желудка, где процеживается. Крупные частички пищи задерживаются и возвращаются в первый отдел, а мелкие поступают в кишечник. В средний отдел кишечника впадают протоки печени. В кишечнике и печени происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ. Заканчивается пищеварительная система анальным отверстием, расположенным на хвостовом сегменте брюшка. Раки питаются моллюсками, живущими в воде личинками насекомых, разлагающимися трупами животных, растениями.
Органами дыхания у рака являются жабры. В них расположены кровеносные капилляры и осуществляется газообмен. Жабры имеют вид тонких перистых выростов и располагаются на отростках ногочелюстей и ходильных ног. В головогруди жабры лежат в особой полости. Движение воды в этой полости осуществляется за счет очень быстрых колебаний особых отростков второй пары челюстей.
Кровеносная система незамкнутая.
У ракообразных полость тела смешанная, в сосудах и межклеточных полостях ракообразных (как и у других членистоногих) циркулирует не кровь, а бесцветная или зеленоватая жидкость - гемолимфа. Она выполняет те же функции, что кровь и лимфа у животных с замкнутой кровеносной системой.
Сердце расположено на спинной стороне головогруди. Гемолимфа течет по сосудам, а затем попадает в полости, расположенные у различных органов. Здесь гемолимфа отдает питательные вещества и кислород, а принимает продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Затем гемолимфа по сосудам поступает в жабры, а оттуда - в сердце.
Выделительная система представлена парой зеленых желез, расположенных в передней части головогруди. Они открываются наружу у основания длинных усиков. Через эти отверстия удаляются вредные продукты, которые образуются в процессе жизнедеятельности.
Нервная система. У рака имеются центральная нервная система - окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка и периферическая нервная система - нервы, отходящие от центральной нервной системы.
Органы чувств. Кроме органов осязания, обоняния и зрения у раков еще есть и органы равновесия. Они представляют собой углубление в основном членике коротких усиков, где помещается песчинка. Песчинка давит на окружающие ее тонкие чувствительные волоски, что помогает раку оценивать положение своего тела в пространстве.
Размножение. Речному раку свойственно половое размножение. Оплодотворение внутреннее. Оплодотворенные яйца, отложенные самкой (от 60 до 200 штук), прикрепляются к ее брюшным ногам. Откладка яиц происходит зимой, а молодые рачки появляются весной. Вылупившись из яиц, они продолжают держаться за брюшные ноги матери (рис. 88), а затем покидают ее и начинают самостоятельную жизнь. Молодые рачки питаются только растительной пищей.
Рис. 88. Молодые рачки на брюшных ножках самки
К Десятиногим относится речной рак, крупные морские раки - омары (длиной до 60 см, а массой до 15 кг) и лангусты (у них отсутствуют клешни), мелкие рачки - креветки. Некоторые из них передвигаются по дну, другие активно плавают в толще воды при помощи брюшных ножек. К этой же группе принадлежат раки-отшельники. У них мягкое несегментированное брюшко. Раки-отшельники прячутся от врагов в пустых раковинах морских улиток, все время таская раковину с собой, а при опасности полностью скрываясь в ней, прикрывая вход сильно развитой клешней. К десятиногим ракам относятся крабы. У них широкий, но короткий головогрудной панцирь, очень короткие усики, короткое брюшко подогнуто под головогрудь. Передвигаются крабы чаще всего боком.
К Листоногим принадлежат хорошо известные аквариумистам мелкие рачки - дафнии длиной 3-5 мм (рис. 89, 1). Они живут в небольших пресных водоемах. Все тело (за исключением головы) у дафний заключено в прозрачный хитиновый панцирь-раковинку. Сквозь хитиновые покровы виден большой сложный глазок и постоянно работающие грудные ножки, которые обеспечивают ток воды под панцирем. У дафнии имеются большие ветвистые усики. Взмахивая ими, она прыгает в воде, поэтому дафний иногда называют «водяными блохами». Питаются дафнии находящимися в толще воды простейшими, бактериями, одноклеточными водорослями.
Рис. 89. Ракообразные: 1 - дафния: 2 - циклоп
В пресных водоемах обитает небольшой рачок, отдаленно напоминающий мокрицу, - водяной ослик. Разноногие - это небольшие (вплоть до нескольких сантиметров) рачки, плавающие на боку, за что их называют бокоплавами. Используя разные ножки, рачки могут плавать, ходить по дну водоемов, по влажному грунту берегов, а также прыгать. Усоногие - небольшие ракообразные, во взрослом состоянии ведущие прикрепленный образ жизни, например морские желуди. Они живут в море. Все тело их покрыто известковой раковинкой-домиком. Чаще всего раковинка прикрепляется к камням, панцирям крабов, днищам кораблей, коже китов. Свою добычу (планктонных организмов) усоногие раки ловят при помощи длинных подвижных грудных ножек.
Ракообразные - первичноводные членистоногие с жестким и прочным хитиновым панцирем, пропитанным углекислым кальцием, членистыми конечностями, расположенными на грудном и брюшном отделах. Ракообразные дышат при помощи жабр.
Упражнения по пройденному материалу
- Выясните, используя рисунок 86, какие особенности во внешнем строении имеют членистоногие. Назовите черты сходства их с кольчатыми червями.
- В чем заключается отличие внутреннего строения ракообразных от представителей других классов членистоногих? Поясните на примере речного рака.
- Каковы особенности строения органов чувств у речного рака?
- На нескольких примерах и с помощью рисунков покажите многообразие класса. Охарактеризуйте среды обитания ракообразных.
- Какова роль ракообразных в природе?
Ракообразные - древние водные животные, имеющие сложное расчленение тела, покрытого хитиновым панцирем, за исключением обитающих на суше мокриц. У них имеется до 19 пар членистых ног, выполняющих различные функции: захват и измельчение пищи, передвижение, защита, спаривание, вынашивание молоди. Питаются эти животные червями, моллюсками, низшими ракообразными, рыбами, растениями, а раки едят и мертвую добычу - трупы рыб, лягушек и других животных, выполняя роль санитаров водоемов, тем более, что предпочитают очень чистую пресную воду.
Низшие ракообразные - дафнии и циклопы, представители зоопланктона - служат пищей для рыб, их мальков, беззубых китов. Многие ракообразные (крабы, креветки, лангусты, омары) - промысловые или специально разводимые животные.
В Красную книгу СССР внесены 2 вида ракообразных.
Общая характеристика
С медицинской точки зрения представляют интерес некоторые виды планктонных ракообразных как промежуточные хозяева гельминтов (циклопы и диаптомусы).
До недавнего времени Класс Ракообразные разделяли на два подкласса - низшие и высшие раки. В подкласс низших раков объединяли листоногих, челюстеногих и ракушковых раков. В настоящее время признано, что такое объединение невозможно, так как эти группы раков различны по своему происхождению.
В данном разделе Класс Ракообразные будет рассматриваться по старой классификации.
Тело ракообразных разделяется на головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из сегментов головы и груди, сливающихся в общий, обычно нерасчлененный отдел тела. Брюшко чаще расчленено.
У всех ракообразных имеется 5 пар конечностей головы. Первые 2 пары представлены членистыми усиками; это так называемые антеннулы и антенны. Они несут на себе органы осязания, обоняния и равновесия. Следующие 3 пары - ротовые конечности - служат для захвата и измельчения пищи. К ним относят пару верхних челюстей, или мандибул, и 2 пары нижних челюстей - максилл. Каждый сегмент груди несет по паре ног. К ним относятся: ногочелюсти, участвующие в удерживании пищи, и локомоторные конечности (ходильные ноги). Брюшко у высших раков тоже несет конечности - плавательные ножки. У низших их нет.
Для ракообразных характерно двуветвистое строение конечностей. В них различают основание, наружную (дорсальную) и внутреннюю (вентральную) ветви. Такое строение конечностей и наличие на них жаберных выростов подтверждает происхождение ракообразных от многощетинковых кольчатых червей, имеющих двуветвистые параподии.
В связи с эволюцией в водной среде у ракообразных развились органы водного дыхания - жабры. Они нередко представляют собой выросты на конечностях. Кислород доставляется кровью из жабер к тканям. Низшие раки имеют бесцветную кровь, называемую гемолимфой. У высших раков имеется настоящая кровь, содержащая пигменты, связывающие кислород. Пигмент крови речного рака - гемоцианин - содержит атомы меди и придает крови голубой цвет.
Органами выделения служат одна или две пары видоизмененных метанефридий. Первая пара локализована в передней части головогруди; ее проток открывается у основания антенн (антеннальные железы). Проток второй пары открывается у основания максилл (максиллярные железы).
Ракообразные, за редкими исключениями, раздельнополы. Развиваются обычно с метаморфозом. Из яйца выходит личинка науплиус с несегментированным телом, 3 парами конечностей и одним непарным глазом.
- Подкласс Entomostraca (низшие раки)
.
Низшие раки живут как в пресных водах, так и в морях. Они имеют важное значение в биосфере, являясь существенной частью пищевого рациона многих рыб и китообразных. Наибольшее значение имеют веслоногие рачки (Copepoda), служащие промежуточными хозяевами гельминтов человека (дифиллоботрииды и ришта). Они встречаются повсеместно в прудах, озерах и других стоячих водоемах, населяя толщу воды.
Общая характеристика
Тело рачка расчленено на сегменты. Сложная голова несет один глаз, две пары антенн, ротовой аппарат плюс пару ножек-челюстей. Одна пара антенн намного длиннее другой. Эта пара антенн сильно развита, их главная функция – движение. Также нередко они служат для удержания самки самцом при спаривании. Грудь из 5 сегментов, грудные ноги с плавательными щетинками. Брюшко из 4 сегментов, на конце - вилочка. В основании брюшка самки 1 или 2 яйцевых мешка, в которых развиваются яйца. Из яиц выходят личинки науплии. Выклюнувшиеся науплии своим видом совершенно не похожи на взрослых рачков. Развитие сопровождается метаморфозом. Веслоногие рачки питаются органическими остатками, мельчайшими водными организмами: водорослями, инфузориями и т.д.. Обитают в водоемах круглый год.
Наиболее распространен род диаптомус (Diaptomus)
Диаптомусы обитают в открытой части водоемов. Размер рачка до 5 мм. Тело покрыто довольно твердым панцирем в связи, с чем он неохотно поедается рыбами. Цвет зависит от питательной базы водоема. Диаптомусы имеют 11 пар конечностей. Антеннулы одноветвисты, антенны и ножки грудных сегментов двуветвисты. Особенно большой длины достигают антеннулы; они длиннее тела. Широко разбрасывая их, диаптомусы парят в воде, грудные конечности обусловливают скачкообразные движения рачков. Ротовые конечности находятся в постоянном колебательном движении и подгоняют взвешенные в воде частицы к ротовому отверстию. У диаптомусов в размножении принимают участие оба пола. У самок диаптомуса в отличие от самок циклопа есть только один яйцевый мешок.
Виды рода Cyclops (циклопы)
населяют преимущественно прибрежные зоны водоемов. Антеннулы у них короче, чем у диаптомусов, и участвуют наряду с грудными ножками в движении скачками. Окраска циклопов зависит от вида и цвета пищи, которой они питаются (серая, зеленая, желтая, красная, коричневая). Размер их достигает 1-5,5 мм. В размножении принимают участие оба пола. Оплодотворенные яйца самка вынашивает в яйцевых мешках (у циклопов их два), прикрепленных у основания брюшка.
По своему биохимическому составу веслоногие рачки стоят в первой десятке высокобелковых кормов. В аквариумистике "циклоп" чаще всего используется для вскармливания подросшей молоди и мелких по размерам видов рыб.
Дафнии, или водяные блохи
передвигаются скачкообразно. Тело дафнии, длиной 1-2 мм, заключено в двустворчатую прозрачную хитиновую раковину. Голова вытянута в направленный на брюшную сторону клювоподобный вырост. На голове находится один сложный фасеточный глаз и перед ним простой глазок. Первая пара усиков маленькая, палочковидная. Усики второй пары сильно развитые, двуветвистые (с их помощью дафния плавает). На грудном отделе имеются пять пар листовидных ножек, на которых находятся многочисленные перистые щетинки. Все вместе они образуют фильтрационный аппарат, служащий для отфильтровывания из воды мелких органических остатков, одноклеточных водорослей и бактерий, которыми питаются дафнии. У основания грудных ножек расположены жаберные лопасти, в которых происходит газообмен. На спинной стороне тела находится бочонковидное сердце. Кровеносных сосудов нет. Через прозрачную раковину хорошо видны слегка изогнутый трубковидный кишечник с пищей, сердце, а под ним выводковая камера, в которой развиваются личинки дафний.
- Подкласс Malacostraca (высшие раки)
. Строение значительно сложнее, чем у низших раков. Наряду с мелкими планктонными формами
встречаются относительно крупные виды.
Высшие раки - обитатели морских и пресных водоемов. На суше из этого класса живут только мокрицы и некоторые раки (рак пальмовый). Некоторые виды высших раков служат объектом промысла. В морях Дальнего Востока добывается исполинский тихоокеанский краб, ходильные ноги котороого используются в пищу. В Западной Европе добывается омар и лангуст. Помимо того раки имеют санитарное значение, т.к. освобождают водоемы от трупов животных. Пресноводные раки и крабы в странах Востока являются промежуточными хозяевами для легочного сосальщика.
Типичный представитель высших раков - речной рак.
Речной рак живет в проточных пресных водоемах (речках, ручьях), питается преимущественно растительной пищей, а также мертвыми и живыми животными. В течение дня речной рак прячется в безопасных местах: под камнями, между корнями прибрежных растений или в норках, которые выкапывает клешнями в обрывистых берегах. Только с наступлением ночи он выходит искать себе пищу. На зимовку раки прячутся в свои норки.
Строение и размножение речного рака
Внешнее строение . Тело речного рака снаружи покрыто кутикулой, пропитанной карбонатом кальция, что придает ей прочность, поэтому кутикулу называют панцирем. Панцирь защищает тело речного рака от повреждений и выполняет функцию наружного скелета. В молодом возрасте, в период роста, речные раки меняют панцирь. Этот процесс получил название линьки. Со временем, когда речной рак достигает больших размеров, он растет медленно и линяет редко.
Окраска панциря живого речного рака зависит от цвета илистого дна, на котором он живет. Она может быть зеленовато-бурой, светло-зеленой, темно-зеленой и даже почти черной. Такая окраска имеет защитный характер и позволяет раку становиться незаметным. Когда пойманных раков варят, происходит разрушение части химических веществ придающих окраску панцирю, но одно из них - имеющий красный цвет пигмент астаксантин - при 100 °C не распадается, что и определяет красный цвет вареного рака.
Тело речного рака делится на три отдела: голову, грудь и брюшко. Со спинной стороны головной и грудной отделы покрыты единым головогрудным сплошным крепким хитиновым щитом, который несет спереди острый шип, по его сторонам в углублениях на подвижных стебельках находятся сложные глаза, пара коротких и пара длинных тонких усиков. Последние представляют собой видоизмененную первую пару конечностей.
По бокам и ниже ротового отверстия рака находятся шесть пар конечностей: верхние челюсти, две пары нижних челюстей и три пары ногочелюстей. На головогруди размещены также пять пар ходильных ног, на трех передних парах имеются клешни. Первая пара ходильных ног - самая большая, с наиболее хорошо развитыми клешнями, которые являются органами защиты и нападения. Ротовые конечности вместе с клешнями удерживают пищу, размельчают ее и направляют в рот. Верхняя челюсть толстая, зазубренная, к ней изнутри прикрепляются мощные мышцы.
Брюшко состоит из шести члеников. Конечности первого и второго члеников у самца видоизменены (они участвуют в копуляции), у самки редуцированы. На четырех члениках находятся двуветвистые членистые нолики; шестая пара конечностей - широкие, пластинчатые, входят в состав хвостового плавника (он вместе с хвостовой лопастью играет важную роль при плавании задом наперед).
Передвижение речного рака . Речной рак может ползать и плавать вперед и назад. Ползает он по дну водоема с помощью грудных ходильных ног. Вперед речной рак плывет медленно, перебирая брюшными ножками. Для движения назад он пользуется хвостовым плавником. Расправляя его и подгибая брюшко, речной рак делает сильный толчок и быстро плывет назад.
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, затем пища поступает в глотку, короткий пищевод и желудок. Желудок подразделяется на два отдела - жевательный и цедильный. На спинной и боковых стенках жевательного отдела кутикула образует три мощные пропитанные известью хитиновые жевательные пластинки с зазубренными свободными, краями. В цедильном отделе две пластинки с волосками действуют подобно фильтру, через который проходит лишь сильно измельченная пища. Далее пища поступает в среднюю кишку, куда открываются протоки большой пищеварительной железы. Под действием выделяемых железой пищеварительных ферментов пища переваривается и всасывается через стенки средней кишки и железы (ее называют также печенью, однако ее секрет расщепляет не только жиры, но также белки и углеводы, т.е. функционально соответствует печени и поджелудочной железе позвоночных животных). Непереваренные остатки поступают в заднюю кишку и выводятся наружу через заднепроходное отверстие на хвостовой лопасти.
Дыхательная система . Речные раки дышат с помощью жабр. Жабры - это перистые выросты грудных конечностей и боковых стенок туловища. Они располагаются по бокам головогрудного щита внутри особой жаберной полости. Головогрудной щит защищает жабры от повреждений и быстрого высыхания, поэтому рак может некоторое время жить вне воды. Но как только жабры немного подсохнут, рак погибает.
Органы кровообращения . Кровеносная система речного рака незамкнутая. Кровообращение происходит за счет работы сердца. Сердце пятиугольной формы, расположено на спинной стороне головогруди под щитом. От сердца отходят кровеносные сосуды, открывающиеся в полость тела, где кровь отдает кислород тканям и органам. Затем кровь течет в жабры. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается движением особого отростка второй пары нижних челюстей (он производит до 200 машущих движений в 1 мин). Газообмен происходит через тонкую кутикулу жабр. Обогащенная кислородом кровь по жаберно-сердечным каналам направляется в околосердечную сумку, оттуда через специальные отверстия попадает в полость сердца. Кровь рака бесцветна.
Органы выделения парные, имеют вид круглых зеленых желез, которые расположены у основания головы и открываются наружу отверстием у основания второй пары усиков.
Нервная система состоит из парного надглоточного узла (головного мозга), окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки. От головного мозга нервы идут к усикам и глазам, от первого узла брюшной нервной цепочки, или подглоточного ганглия,- к ротовым органам, от следующих грудных и брюшных узлов цепочки - соответственно к грудным и брюшным конечностям и внутренним органам.
Органы чувств . Сложные, или фасеточные глаза у речного рака расположены в передней части головы на подвижных стебельках. В состав каждого глаза входит более 3 тыс. глазков, или фасеток, отделенных друг от друга тонкими прослойками пигмента. Светочувствительная часть каждой фасетки воспринимает лишь узкий пучок лучей, перпендикулярных к ее поверхности. Целое изображение складывается из множества мелких частичных изображений (как мозаичное изображение в искусстве, поэтому говорят, что членистоногие обладают мозаичным зрением).
Усики рака служат ему органами осязания и обоняния. У основания коротких усов расположен орган равновесия (статоцист, находится в основном членике коротких усиков).
Размножение и развитие . У речного рака развит половой диморфизм. У самца первая и вторая пары брюшных ножек видоизменены в копулятивный орган. У самки первая пара брюшных ножек рудиментарна, на остальных четырех парах брюшных ножек она вынашивает икру (оплодотворенные яйца) и молодых рачков, которые еще некоторое время остаются под защитой матери, цепляясь своими клешнями за ее брюшные конечности. Так самка заботится о своем потомстве. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют. Развитие у речного рака прямое. Раки размножаются довольно быстро, несмотря на то, что икры у них сравнительно немного: самка откладывает от 60 до 150-200, редко - до 300 яиц.
Значение ракообразных
Дафнии, циклопы и другие мелкие ракообразные потребляют большое количество органических остатков погибших мелких животных, бактерий и водорослей, тем самым очищая воду. В свою очередь они представляют собой важный источник пищи для более крупных беспозвоночных животных и молоди рыб, а также для некоторых ценных планктоноядных рыб (например, сигов). В прудовых рыбных хозяйствах и на рыбоводных заводах ракообразных специально разводят в больших бассейнах, где создают благоприятные условия для их беспрерывного размножения. Дафниями и другими ракообразными подкармливают молодь осетров, севрюг и других рыб.
Многие ракообразные имеют промысловое значение. Около 70% мирового промысла ракообразных составляют креветки, их также разводят в прудах, создаваемых на прибрежных низменностях и соединенных с морем каналом. Креветок в прудах подкармливают рисовыми отрубями. Ведется промысел криля - планктонных морских ракообразных, образующих большие скопления и служащих пищей китов, ластоногих и рыб. Из криля получают пищевые пасты, жир, кормовую муку. Меньшее значение имеет промысел лангустов и крабов. В нашей стране в водах Берингова, Охотского и Японского морей добывают камчатского краба. Промысловый лов речных раков ведется в пресных водоемах, главным образом на Украине.
- Класс Crustacea (ракообразные)