Ракообразные — это водные членистоногие или обитатели влажных мест. Размеры их тела — от нескольких миллиметров до 1 м. Распространены повсеместно; ведут свободный или прикрепленный образ жизни. Класс насчитывает около 20 тыс. видов. Только для ракообразных характерно наличие двух пар усиков, двуветвистых конечностей и жаберного дыхания. Класс Ракообразные объединяет 5 подклассов. Условно всех представителей делят на низших (дафния, циклоп) и высших раков (омар, лангуст, креветки, рак речной).
Представитель высших раков — рак речной . Он обитает в пресных водоемах с проточной водой, ведет ночной образ жизни и является хищником.
Речной рак. Внешнее и внутреннее строение:
1 — Усики, 2 — Клешня, 3 — Ходильные ноги, 4 — Хвостовой плавник, 5 — Брюшко, 6 — Головогрудь, 7 — Головной ганглий, 8 — Пищеварительная трубка, 9 — Зеленая железа, 10 — Жабры, 11 — Сердце, 12 — Половая железа
Тело рака покрыто, плотным хитиновым панцирем. Сросшиеся сегменты головы и груди образуют головогрудь. Передняя ее часть вытянута и заканчивается острым шипом. Спереди от шипа расположены две пары усиков, а по бокам на подвижных стебельках — два сложных (фасеточных) глаза. Каждый глаз содержит до 3 тыс. мелких глазков. Видоизмененные конечности (6 пар) образуют ротовой аппарат: первая пара — верхние челюсти, вторая и третья — нижние челюсти, следующие три пары — ногочелюсти. Грудной отдел несет 5 пар членистых конечностей. Первая пара является органом нападения и защиты. Она заканчивается мощными клешнями. Остальные 4 пары — ходильные конечности. Конечности членистого брюшка служат у самок для вынашивания икры и детенышей. Брюшко заканчивается хвостовым плавником. Когда рак плывет, он загребает им воду и движется хвостовым концом вперед. Пучки поперечнополосатой мускулатуры прикрепляются к внутренним выступам хитинового покрова.
Рак питается как живыми организмами, так и разлагающимися животными и растительными остатками. Измельченная пища попадает через рот в глотку и пищевод, затем в желудок, имеющий два отдела. Хитиновые зубцы жевательного отдела перетирают пищу; в цедильном желудке она процеживается и поступает в среднюю кишку. Сюда же открываются протоки крупной пищеварительной железы, которая выполняет функции печени и поджелудочной железы. Под действием ее секрета происходит переваривание пищевой кашицы. Питательные вещества всасываются, а непереваренные остатки через заднюю кишку и анальное отверстие выбрасываются наружу.
Органы выделения рака — пара зеленых желез (видоизмененные метанефридии), которые открываются у основания длинных усиков. Органы дыхания — жабры, расположенные по бокам головогруди. Они пронизаны кровеносными сосудами, в которых происходит газообмен — кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Кровеносная система незамкнутая. Она состоит из расположенного на спинной стороне пятиугольного сердца и отходящих от него сосудов. Пигмент крови содержит медь, поэтому она синего цвета. Нервная система речного рака напоминает нервную систему кольчатых червей. Она состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев, объединенных в окологлоточное кольцо, и брюшной нервной цепочки. Хорошо развиты органы зрения, осязания и обоняния (на усиках), равновесия (у основания коротких усиков). Раки раздельнополы. Размножение половое, развитие прямое. Яйца откладываются зимой, вылупление маленьких раков из яиц происходит в начале лета. У рака выражена забота о потомстве.
Значение ракообразных . Ракообразные служат пищей для водных животных и объектом промысла для человека (омары, крабы, креветки, раки). Они очищают водоемы от падали. Отдельные представители ракообразных вызывают болезни рыб, поселяясь у них на коже или жабрах, некоторые являются промежуточными хозяевами ленточных и круглых червей.
Голубой кубинский рак
Ракообразные обитают в водных или влажных условиях и являются близкими родственниками насекомых, пауков и других представителей членистоногих (тип Arthropoda). Особенность их эволюционного ряда заключается в уменьшении количества метамерных (одинаковых) сегментов посредством их слияния друг с другом и образования более сложных фрагментов тела. По данному признаку и еще остальным характеристикам выделяют две группы: низшие и высшие ракообразные. Итак, давайте знакомится с этими животными ближе.
Низшие и высшие ракообразные: характерные отличия
Низшие ракообразные отличаются мелкими, вплоть до микроскопических размерами. Кроме того, они не имеют брюшных конечностей, а только грудные. В отличие от примитивных форм высшие ракообразные характеризуются постоянным (6 штук) количеством одинаковых сегментов тела. Для просто устроенных рачков число таких образований колеблется от 10 до 46. При этом их конечности, как правило, двуветвисты. В то время как, у некоторых высокоразвитых животных данный признак исчезает. Так, у речного рака грудные конечности имеют одну ветвь.
Вишневые креветки
Креветка Lysmata amboinensis и гигантская мурена
Для низших ракообразных характерен более мягкий хитиновый покров. Некоторые из них (дафния, в частности) обладают прозрачными оболочками, через которые видно внутреннее строение. Дыхательная система у высших ракообразных представлена жабрами. Более примитивные формы дышат всей поверхностью своего тела, при этом кровеносное русло у некоторых может быть полностью утрачено. Нервная система высокоразвитых видов, обладающих многообразием поведенческих реакций, имеет усложненное строение.
Дафния (лат. Daphnia) - род планктонных ракообразных
Для этих животных характерны хорошо развитые наружные образования, выполняющие функцию равновесия (статоцисты); щетинки, покрывающие все тело, повышающие чувствительность; органы, улавливающие химические составляющие среды. Некоторые низшие ракообразные не имеют окологлоточного кольца, их мозг более примитивен, в то время как у более развитых организмов происходит слияние ганглиев, усложнение их структуры.
Лобстер, он же омар (лат. Nephropidae)
Разнообразие биологических форм низших и высших ракообразных
Креветка «Красный кристалл»
Особую промысловую роль для человека играют высшие виды ракообразных, в частности речной рак, краб, омар, лангуст, креветка. Полезным продуктом, состоящим из планктонных рачков Bentheuphausia amblyops , является мясо криля. Таким же образом жизни обладает Macrohectopus branickii , живущий в озере Байкал. Сухопутные мокрицы, обитающие во влажной почве, также относятся к высокоразвитым представителям.
Cambarellus patzcuarensis представляет собой эндемичный тип раков
Бокоплав Парвекса, эндемичное ракообразное, обитающее в о. Байкал
Рак — богомол (лат. Odontodactylus scyllarus), также известный, как креветка — богомол
А более подробно с различными видами, относящимися к этому классу, с низшими и высшими ракообразными, вас познакомят новые статьи онлайн журнала «Подводный мир и все его тайны»:
Ракообразные, или раки, произошли от трилобитообразных членистоногих, перешедших к более быстрому передвижению на дне водоемов и в толще воды. В связи с более активным образом жизни организация ракообразных значительно усложнилась по сравнению с их предками. Это большой и разнообразный класс, представители которого обитают в морских, пресных и солоноватых водоемах. Лишь немногие ракообразные живут на суше, но только во влажных местах.
Наружное строение.
Строение раков (см. рис. 75, 80) очень разнообразно. Расчленение тела на отделы в разных группах не сходно. Часто головной и грудной отделы сливаются вместе, образуя головогрудь, с которой соединяется членистое брюшко. Величина тела колеблется в широких пределах: множество форм - микроскопические организмы, обитающие преимущественно в толще воды; донные формы часто достигают больших размеров. Кутикула ракообразных, как и у всех водных членистоногих, состоит из двух основных слоев: внутреннего - эндокутикулы, и наружного - экзокутикулы (рис. 78). Последняя пропитана дубильными веществами и поэтому очень прочна. Во время линьки эндокутикула растворяется и всасывается гиподермой, а экзокутикула нерастворима и целиком сбрасывается. Крупные раки покрыты крепкими панцирями. Мелкие формы тоже могут иметь панцирные образования, но большей частью хитиновая кутикула, покрывающая их, тонкая. У одного отряда низших раков (ракушковые рачки) тело заключено в двустворчатую известковую раковину. Все ракообразные имеют две пары усиков, или антенн (рис. 73, 80), строение и функции которых в разных группах класса не сходны (см. дальше).
Нервная система. У ряда низших форм центральный отдел этой системы состоит из сравнительно простого головного мозга и брюшных тяжей, образующих лестницу, а не цепочку (см. рис. 72), у остальных ракообразных происходит усложнение головного мозга (в различной степени в разных группах), брюшные тяжи образуют цепочку, узлы которой по мере усиления концентрации тела могут соединяться вплоть до слияния всех узлов в один (см. рис. 72). Поведение высших представителей класса, являющихся, как правило, активными хищниками, достигающими очень большой величины, сильно усложнено и обеспечивается прогрессивными изменениями всей нервной системы. Органы осязания в виде чувствительных щетинок разбросаны по всему телу, но особенно много их на усиках. Органы, воспринимающие химические раздражения, развиты довольно хорошо; у крупных раков они сосредоточены главным образом на антеннах первой пары. Органы равновесия (статоцисты) распространены преимущественно у высших раков и находятся у них в первом членике первой пары усиков (рис. 79).
Глаза могут быть простыми и сложными. Сложные, или фасетчатые, глаза (рис. 79) состоят из большого количества отдельных глаз, или омматидиев. Каждый омматидий состоит из роговицы (прозрачной части хитиновой кутикулы), хрустального конуса - удлиненного прозрачного тела, к которому примыкают нервные, или ретинальные, клетки, выделяющие на своих внутренних краях светочувствительные палочки (рабдомы). Омматидии отделены друг от друга пигментными клетками. Лучи, падающие на омматидий косо, поглощаются пигментными клетками, изолирующими омматидии друг от друга, и до нервных клеток не доходят. Последние воспринимают лишь те лучи, которые падают перпендикулярно к поверхности омматидия. Таким образом, каждый омматидий воспринимает лишь часть предмета, все же омматидии - весь предмет. Изображение предмета в сложном глазу составляется из отдельных частей его и напоминает мозаичные картины (или мозаики), составленные из разноцветных камешков или пластинок. Поэтому такое зрение называется мозаичным. У многих крупных раков сложные глаза расположены на особых стебельках.
Двигательная система. Передвижение раков совершается при помощи разных конечностей - антенн или ног у планктонных, обычно мелких форм (рис. 80), специальных ходильных ног у бентических, обычно крупных форм (см. рис. 73). Кроме того, последние могут плавать, благодаря сильному подгибанию брюшка под грудь. У раков в отличие от наземных членистоногих широко распространены двуветвистые конечности, которые вместе со щетинками имеют широкую поверхность и удобны для использования их в качестве весел. У крупных раков, например у речного, ветви задней пары ног превратились в две широкие пластинки (см. рис. 73), которые вместе с последним, очень широким члеником брюшка хорошо помогают при загребании воды брюшком.
Кровеносная система. Сердце, как у всех членистоногих, помещающееся на спинной стороне, имеется у большинства ракообразных (см. рис. 75, 80, А). Форма сердца различна: от длинной трубки до компактного мешочка. У ряда мелких форм сердце отсутствует и перемещение крови вызывается у них движениями кишечника, а также движениями всего тела. Развитие сети кровеносных сосудов в основном зависит от размеров тела: у крупных раков она может быть развита достаточно хорошо, у мелких - может полностью редуцироваться.
Дыхательная система. Органами дыхания у большинства ракообразных служат жабры, которые представляют собой придатки ног, имеющие разную форму: у мелких раков это округлые листки (рис. 80, А), у крупных раков (как, например, у речного рака) они мелко рассечены (см. рис. 75), благодаря чему увеличивается их поверхность. Смена воды около жабр происходит благодаря движению ног, на которых они находятся, а также вследствие движения определенных конечностей, не имеющих жабр. У довольно значительного количества мелких видов жабр нет и поглощение кислорода происходит у них через поверхность тела, главным образом в более тонких местах ее.
Выделительная система. Выделительная система представлена в основном парой, редко больше, метанефридий. Уменьшение количества этих органов по сравнению с кольчатыми червями, у которых они многочисленны, объясняется главным образом тем, что у ракообразных полость тела сплошная, не разделенная перегородками, как у кольчецов, и им достаточно иметь небольшое количество выделительных органов, но более сложно устроенных, разделенных на ряд отделов (рис. 81). У высших раков метанефридии достигают особенно большой сложности, они велики (около 1 см и больше) и открываются в основании антенн второй пары и поэтому называются антеннальными. У остальных раков метанефридии устроены проще, они меньшей величины (см. рис. 80,А) и открываются у основания второй пары нижних челюстей, или максилл, почему и получили название максиллярных .
Пищеварительная система. Пищеварительная система очень разнообразна. Мелкие рачки (см. рис. 80), живущие в толще воды, получают пищу (органические кусочки, бактерии, водоросли, микроскопические животные) в результате энергичной работы у одних - усиков, у других - ротовых конечностей, у третьих - грудных ножек, создающих непрерывный ток воды. У рачка дафнии задние грудные ножки бьют 200-300 раз в минуту и обеспечивают поступление пищи в рот. Большие раки (см. рис. 73) захватывают добычу при помощи ног, вооруженных клешнями.
У ракообразных, как и у всех членистоногих, имеются конечности, окружающие рот и выполняющие ряд функций. В число ротовых конечностей речного и других раков, например, входят (см. рис. 73) хорошо развитые жвалы, или верхние челюсти, с членистым щупиком и пластинкой, внутренний край которой зазубрен и служит для перетирания пищи, и две пары нижних челюстей, которые тоже служат для механической обработки пищи. Кроме того, три пары ногочелюстей, расположенные уже на груди, помогают удерживать пищу и препровождать ее в рот. В передней части пищеварительного аппарата у многих видов развивается большой жевательный желудок (см. рис. 75), стенки которого утолщены благодаря кутикулярным образованиям и служат для механической обработки пищи. Переваривание пищи происходит в средней кишке, в которую впадают протоки пищеварительной железы, называемой печенью. В действительности эта железа выполняет функции поджелудочной и печеночной желез позвоночных животных, так как она выделяет сок, способствующий перевариванию всех основных органических соединений - белков, углеводов и жиров: печень же позвоночных играет большую роль главным образом в переваривании жиров. Поэтому пищеварительную железу раков правильнее называть поджелудочно-печеночной . У мелких рачков эти железы развиты умеренно, в виде печеночных отростков (см. рис. 80, А, 10), у крупных раков это большой орган, состоящий из нескольких долей (см. рис. 75).
Размножение. Размножение половое. Большинство видов раздельнополы. Самцы, как правило, сильно отличаются от самок размерами тела, строением конечностей и т. д. В некоторых группах низших раков широко распространен партеногенез. У ветвистоусых рачков, к которым относятся многие виды (например, различные дафнии), служащие кормом для рыб, большую часть теплого времени года встречаются только самки, откладывающие неоплодотворенные яйца, из которых быстро развиваются новые рачки. Самцы появляются обычно перед наступлением холодного времени года или других неблагоприятных условий. Самки, оплодотворенные самцами, откладывают яйца, окруженные крепкими, толстыми оболочками, которые развиваются только в следующем году. Многие раки вынашивают яйца на брюшке или в специальной выводковой камере (см. рис. 80, А).
Развитие. Развитие с превращением или прямое. У низших рачков, развивающихся с превращением, из яиц выходят личинки, называемые науплиусами (рис. 82). Эти личинки имеют три пары ног и один глаз. У высших раков, живущих в море, из яиц большей частью выходят личинки, называемые зоеа (рис. 82). Зоеы имеют большее число конечностей, чем науплиусы, и два сложных глаза; они усажены шипами, которые увеличивают их поверхность и облегчают парение в воде. Известны и другие виды личинок, которые занимают промежуточное положение между науплиусом и зоеа или между зоеа и взрослой формой. У многих низших пресноводных рачков и у речных раков развитие прямое.
Рост раков всегда связан с линьками; например, речной рак в течение первого года своей жизни линяет 10 раз и поэтому быстро растет (от 0,9 до 4,5 см), в течение второго года он линяет 5 раз, в течение третьего - только два раза, а потом самки линяют один раз в год, а самцы - 2 раза. После 5 лет они почти не растут; живут 15 - 20 лет.
Происхождение. Ракообразные произошли, как отмечалось выше, от членистоногих, близких к трилобитам. В связи с приспособлением к более активному и сложному образу жизни у них усилилась дифференциация тела на отделы, произошло слияние многих сегментов, т. е. возросла концентрация организма; усложнилась нервная система; строение конечностей (в общем одинаковое у трилобитообразных) в связи с выполнением разных функций стало разнообразным; повысилась интенсивность работы других систем органов.
Класс Ракообразные (Crustacea)
Класс Ракообразные (Crustacea) включает в себя очень разнообразных членистоногих. Сюда относятся, нередко не похожие друг на друга и по облику, и по образу жизни животные, как крабы и мокрицы, речные раки и креветки, раки-отшельники и карповые вши, омары и водяные блохи... И так как взрослые ракообразные очень разнообразны по форме, то дать им краткую характеристику, четко отличающую их от других групп животных, практически невозможно. Поэтому эволюционные (генетические) родственные связи между различными представителями класса устанавливаются только по особенностям их личиночного развития. А он, в свою очередь обычно включает сложный метаморфоз, в котором только первая личиночная стадия – науплиус – общая для всех ракообразных. Зато некоторые другие, а в отдельных случаях и все, включая первую, могут отсутствовать, и тогда из оплодотворенного яйца сразу вылупляется копия взрослого животного, но только миниатюрная...
Некоторые съедобные и вредные виды ракообразных известны человеку с глубокой древности, но большинство представителей этого класса известно только узким специалистам. Как оказалось, ракообразные животные относятся к одним из самых многочисленных на нашей планете. В настоящее время учеными описано более 25 000 их видов. При этом большинство видов ракообразных обитает в морях и океанах, поэтому их образно иногда называют «морскими насекомыми» за изобилие и разнообразие. Вместе с тем много видов ракообразных живет также в пресных водах и на суше. Поэтому их практически можно обнаружить во всех водоемах: и подо льдом в полярных областях, и в горячих источниках с температурой до 50° С, и в пустынях, и на глубинах до 6 км, и вершинах тропических деревьев.
Велико и экономическое значение ракообразных. При этом большое значение имеют крабы, омары, раки и креветки, которых человека непосредственно употребляет в пищу. А вот многочисленные мелкие формы, которые в массе плавают у поверхности водоемов в составе зоопланктона и часто едва различимые невооруженным глазом, составляют главное звено целого ряда пищевых цепей. Именно эти крошечные ракообразные являются связующим звеном между микроскопическими планктонными водорослями с рыбами, китами и другими крупными промысловыми животными. Без мелких ракообразных, которые превращают растительные клетки в легко усвояемый животный корм, существование большинства представителей водной фауны стало бы практически невозможным.
Среди ракообразных немало и вредных для человека видов, которые тем или иным способом наносят ущерб хозяйству человека или его здоровью. Так, сверлящие формы ракообразных, как, например рак-древоточец, проделывают ходы в деревянных портовых сооружениях и других подводных постройках. На днищах судов образуют мощные обрастания морские желуди и морские уточки, которые мешают судоходству. Некоторые виды крабов, речные раки и некоторые другие ракообразные являются в тропиках (и на Дальнем Востоке России) переносчиками болезней человека, а другие ракообразные, как мокрицы и щитни, нередко вредят растительности, в частности рисовым посевам, или разводимым морским видам.
