Раковина ракообразных, или экзоскелет, состоит из хитина, который является полимером, и часто дополнительно минерализуется карбонатом кальция. Эта структура обеспечивает защиту и поддержку, а также предохраняет организм от внешних угроз и высыхания.
Поверхность раковины часто покрыта восковым слоем, который помогает уменьшить потерю воды и защитит от микробного воздействия. Раковина регулярно линяется, что позволяет ракообразным расти и обновлять поврежденные участки.
Класс ракообразные
Класс ракообразные представляет собой крупную группу членистоногих, обитающих практически во всех типах водоемов. Описано более 73 тысяч видов. Наиболее известные представители: крабы, раки, омары, креветки, лангусты. Некоторые из них ведут неподвижный образ жизни — морские уточки, часть заселила сушу — мокрицы.
Чтобы разобрать строение ракообразных подробнее сделаем это, взяв за основу типичного представителя — речного рака.
Речной рак
-
Покровы, опорно-двигательная система
Для рака (как и для всех членистоногих) характерна гетерономная сегментация — тело подразделяется на 2 отдела: головогрудь и брюшко. Брюшко состоит из 6-7 члеников и тельсона. Тело рака покрыто хитиновой кутикулой, которая выполняет функцию наружного скелета. С верхней стороны головогрудь покрыта спинным щитом (панцирем) — карапаксом, который является хитиновым щитом.
На головном конце тела находятся членистые продукты — две пары усиков — антенны (длинные) и антеннулы (короткие), а также три пары жевательных конечностей — 2 пары максилл (нижних челюстей) и одна пара мандибул (верхняя челюсть).
Органами обоняния являются антеннулы (короткие усы), а органами осязания — антенны (длинные усы). С помощью мандибул и максилл рак измельчает пищу и перетирает ее.
Грудной отдел головогруди несет 3 пары ногочелюстей — двуветвистых конечностей, служащих для удержания и перемещения пищи ко рту, и 5 пар ходильных ног. Первая пара ходильных ног видоизменена в клешни, которые значительно сильнее остальных, являются органами защиты и нападения, захвата пищи.
Брюшко состоит из 6-7 члеников, на каждом из которых находится по паре двуветвистых ножек. По краям последнего сегмента (тельсона) расположены две пластинки, образующие вместе с тельсоном плавник.
В пищеварительной системе выделяют три отдела: передний, средний и задний. К переднему отделу относятся ротовое отверстие, окруженное ногочелюстями, пищевод и жевательный желудок. Средний отдел состоит из цедильного желудка, средней кишки, в которую впадают протоки печени — пищеварительной железы. Средняя кишка переходит в заднюю, оканчивающуюся анальным отверстием.
Обратите особое внимание, что отделов желудка у рака два: жевательный и цедильный. Жевательный желудок предназначен для измельчения и перетирания пищи, снабжен хитиновыми зубцами. Второй отдел желудка — цедильный — выполняет роль "сита", изнутри покрыт мелкими хитиновыми волосками, через которые проходит только достаточно измельченная пища.
Имеются специализированные органы дыхания — жабры. Располагаются жабры под спинным щитом (карапаксом), представляют собой выросты ногочелюстей и ходильных конечностей.
С помощью жабр растворенный в воде кислород поступает в кровь, достигая внутренних органов и тканей. Углекислый газ, напротив, покидает кровь и перемещается во внешнюю среду — в воду.
Как и у всех членистоногих — у рака незамкнутая (лакунарная) кровеносная система. Круги кровообращения (в привычном нам понимании) отсутствуют, так как кровь изливается из сосудов в щелевидные промежутки (полости), омывает внутренние органы и ткани, а затем снова собирается в сосуды.
Сердце у рака пятиугольной формы, окружено околосердечной сумкой — перикардом (греч. peri — вокруг и kardia — сердце). Сердце пронизано несколькими щелями — остиями, через которые при расслаблении (диастоле) сердца в него поступает кровь. При сокращении (систоле) сердца остии смыкаются, и кровь из сердца поступает в ряд артерий, отходящих от сердца, изливается в полости и омывает органы и ткани.
После того, как кровь отдала тканям и органам кислород, она направляется в жабры, где насыщается кислородом. Из жабр кровь поступает в перикард — круг кровообращения замыкается.
Понятие "кровь" терминологически не совсем верное. Замечу, что в кровеносной системе циркулирует не кровь, а гемолимфа синеватого цвета — за счет содержащегося в ней гемоцианина, в состав которого входит медь.
У раков имеется две пары зеленых желез, выделительных органов, расположенных в головной части тела. Протоки первой пары открываются у основания длинных усиков — антенн, а протоки второй пары — у основания максилл (нижних челюстей).
Нервная система рака образована надглоточным нервным узлом (головным мозгом), окологлоточным нервным кольцом, подглоточным нервным узлом и брюшной нервной цепочкой. Надглоточный ганглий (нервный узел) соединяется с подглоточным с помощью многочисленных нервных тяжей, которые в совокупности образуют окологлоточное нервное кольцо.
От подглоточного нервного узла отходит брюшная нервная цепочка, названная так по ее анатомическому положению — на брюшной стороне тела. Узлы брюшной цепочки расположены настолько близко друг к другу, что она имеет вид одинарной, а не двойной цепочки.
Органы чувств расположены на головном конце тела и представлены антеннулами — органами химического чувства, отвечают за обоняние, органами осязания — антеннами. Органы зрения — глаза — сидят на стебельках и могут поворачиваться в разные направления.
Каждый глаз состоит из большого числа фасеток — многоугольных участков, в воде раки видят довольно туманно, так что при поисках пищи они больше полагаются на органы обоняния и осязания.
Раки — раздельнополые животные, половой диморфизм (внешние отличия мужских и женских особей) присутствует, но выражено слабо . Оплодотворение у раков внутреннее: слияние сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки. Имеются парные мужские половые железы — семенники, и женские — яичники.
Самки крупнее самцов, имеют более широкое брюшко. Первая пара брюшных ножек у самок отсутствует (редуцирована).
Во время копуляции семенная жидкость самцом не вводится непосредственно в половые пути самки. Самец догоняет (фактически нападает) на самку, переворачивает ее и откладывает сперматофор, мешковидное скопление сперматозоидов, на брюшко самки.
Примерно через 2-3 недели самка выметывает 20-200 яиц, при этом она растворяет оболочку сперматофора, в результате происходит слияние яиц со сперматозоидами. Оплодотворенные яйца самка вынашивает на брюшке.
Значение ракообразных
Многие ракообразные употребляются человеком в пищу: крабы, омары. Мелкие ракообразные — циклопы, дафнии — служат пищей для многих животных, к примеру, для гидры, рыбы. Раков называют "санитарами водоема": они питаются остатками мертвых животных, поддерживая чистоту водоема и препятствуя распространению процессов гниения и загрязнения.
Живущие на суше мокрицы перерабатывают отмирающие и гниющие растения, обогащая почву и повышая ее плодородие. Однако, следует отметить, что мокрицы не брезгуют живыми растениями — они объедает корешки, листья и стебли, нанося вред сельскохозяйственным культурам.
Среди ракообразных имеются паразиты, из которых весьма знаменита мокрица, пожирающая язык. Попадая в ротовую полость рыбы, этот рачок прикрепляется к корню языка, вызывая его отмирание (атрофию) и в дальнейшем функционально замещает язык самим собой! Когда рыба ест, мокрица тоже питается съеденной рыбой добычей.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Членистоногие ракообразные
Раки, омары, крабы, лангусты и т.д. — все они представители подтипа ракообразных, естественно, у всех и них общее строение.
В основном это водные животные.
Внешнее строение членистоногих ракообразных
- тело состоит из головогруди и брюшка;
- панцирь Членистоногих ракообразных — внешний скелет — содержит хитин (вещество, характерное для членистоногих и грибов). У многих представителей этот панцирь укреплен еще и кальциевой составляющей;
- на головогруди спереди — две пары усов (органы осязания и обоняния), потом идут верхние челюсти и нижние челюсти, затем — ногочелюсти;
- клешни — органы захвата пищи;
- всего 5 пар ходильных ног (членистые конечности), на брюхе — брюшные ножки.
Внутреннее строение Членистоногих ракообразных
рот (со специальными органами) → глотка → пищевод → желудок (жевательный + цедильный отдел) → пищеварительная железа → кишечник → анус
Выделительные железы — зеленые железы — расположены в головной части тела. Продукты обмена поступают в кровь, из крови — фильтруются почками, моча поступает в мочевой пузырь, а оттуда выделяется этими самыми зелеными железами наружу;
- дыхание: т.к. ракообразные в основном — водные животные, то органы дыхания — жабры.
- кровеносная система: как и у паукообразных, незамкнутая — сердце и сосуды.
- нервная система: нервные узлы (надглоточный + подглоточный) и брюшная нервная цепочка.
Глаза — сложные — фасеточные, расположены на стебельках, поэтому у раков круговой (панорамный обзор) — незаметным к ним не подберешься.
Длинный усы — органы осязания, короткие -органы обоняния.
Ракообразные всеядны. Научное название такого образа питания — миксотрофы.
- размножение Членистоногих ракообразных: в основном раздельнополы, гермафродиты встречаются, но процент небольшой.
У большинства ракообразных из яйца выходит личинка (т.е. развитие непрямое), которая ведет планктонный образ жизни.
- выделительная система — метанефридии и зеленые железы, расположенные в передней части головогруди.
Ракообразные — жители как водной, так и наземной среды, но в горных местностях они, конечно, не живут. Звуки издают, и самые разнообразные, так что выражение «рак на горе свистнул» — правда только на половину
Ракообразные
Мы приступаем к изучению типа Членистоногие. Сегодня познакомимся с одним из классов — ракообразными. Мы рассмотрим их внешнее и внутреннее строение, образ жизни и значение в природе.
Общая характеристика
Ракообразные — жители водной среды обитания, которые предпочитают морскую воду, но встречаются и в пресных водоемах. Среди них: креветки, раки, омары, лангусты, крабы, дафнии, циклопы. Представители этого класса очень разнообразны в размерах: длина тела составляет от 0,1 мм до 80 см.
Ракообразные — это группа членистоногих, отличающаяся двуветвистыми конечностями и особой формой личинки.
Большинство ракообразных активно перемещается, но встречаются и прикрепленные формы (морские уточки и морские желуди). Очень малое число видов обитает на суше или во влажной почве (мокрицы, бокоплавы). Также есть виды, являющиеся паразитами для рыб (карпоеды) и водных беспозвоночных.
Карцинология — раздел биологии, изучающий ракообразных.
Питаются ракообразные в основном детритом (мертвые органические остатки в воде), бактериями, водорослями, одноклеточными организмами, мелкими донными животными. Некоторые виды являются трупоедами, тем самым способствуя очищению водоема.
Как правило, ракообразные двигаются медленно, неторопливо сканируя водное пространство. В случае опасности обычно ударяют конечностями по дну, чтобы поднять в воду ил и песок, и резким движением уплывают прочь, пока в воде «висит» такая завеса.
Рассмотрим особенности строения ракообразных на примере речного рака — обитателя пресных водоемов Евразии и Северной Америки. Он относится к подклассу высших раков, отряду десятиногих раков. Десятиногие считаются наиболее эволюционно продвинутой формой ракообразных, отличаются сложным строением и высоким уровнем развития среди сородичей.
Внешнее строение
Панцирь
Ракообразные обладают двусторонней симметрией тела. Снаружи они покрыты хитиновым панцирем — прочной кутикулой, которая служит наружным скелетом. Она помогает им выживать в дикой природе, противостоять хищникам и болезнетворным бактериям, выполняя защитную функцию. Изнутри к кутикуле крепятся мышцы животного.
У крупных видов панцирь пропитан известью (карбонатом кальция) для большей прочности и содержит пигменты, придающие ему цвет. У мелких видов он остается мягким и прозрачным. Некоторые ракообразные могут менять окрас тела, распределяя частицы пигмента в клетках.
Для ракообразных, как для всех членистоногих, характерна периодическая линька (процесс смены и восстановления покровов тела). Процесс линьки регулируется гормональной системой и сопровождается ростом животного.
Линька ракообразных
Когда подходит пора линьки, новая кутикула начинает интенсивно расти, оставаясь при этом мягкой. Старый панцирь лопается, и животное выбирается из него. В новом покрове начинают откладываться минеральные соли, и он затвердевает.
Отделы тела и конечности
Как вы уже знаете, у типа Членистоногие тело условно разделено на отделы. У ракообразных есть голова, грудь и брюшко. Однако голова и грудь часто сращены и образуют головогрудь. Брюшко чаще всего может подгибаться под головогрудь и оканчивается хвостовым плавником.
Число сегментов тела варьируется от 5 до 50. Считается, что в процессе эволюционного развития происходило уменьшение количества сегментов, поэтому у высших раков их число постоянно и равно 19: акрон (головная лопасть), 4 головных, 8 грудных и 6 брюшных сегментов.
Конечности ракообразных располагаются по всей длине тела, отличаются не только внешне, но и несут различные функции. Они нужны для передвижения, осязания, захвата пищи, плавания, прикрепления, защиты яиц. У десятиногих раков 19 пар конечностей.
Двуветвистые конечности — отличительная особенность ракообразных. Это такой тип ног, из основания которых растет не одна, а две ветви конечности.
Строение двуветвистых конечностей одинаково для всех ракообразных и представлено четырьмя элементами: основанием, внутренней ветвью, внешней ветвью и дыхательными придатками.
Ротовой аппарат представлен верхними челюстями (мандибулы) и двумя парами нижних челюстей (максиллы). Брюшные ноги нужны для плавания и размножения. У самцов они участвуют в процессе перемещения мужских половых клеток в организм самки. Женская особь на брюшных конечностях носит икру и молодых рачков.
Органы чувств
Органы зрения, слуха, осязания, обоняния, равновесия хорошо развиты. На «голове» располагаются глаза, два длинных и четыре коротких усика. Длинные усики двуветвистые и называются антенны, короткие — одноветвистые антеннулы. Усики чувствительны и выполняют осязательную и обонятельную функции.
Когда мы говорили о членистоногих, мы уже подробно рассматривали мозаичное зрение. У ракообразных тоже оно есть — сложные глаза образованы простыми глазками (фасетками). Общее зрительное восприятие складывается из фрагментов, воспринимаемых каждой фасеткой. Глаза часто располагаются на стебельках — подвижных выростах головы.
Внутреннее строение: системы органов
Кровеносная и дыхательная системы
Полость тела ракообразных — смешанная (миксоцель), в ней располагаются органы и жидкость — гемолимфа. Поэтому кровеносная система — незамкнутая. Мешкообразное сердце (утолщение сосуда) и основные сосуды находятся на спинной стороне грудного отдела тела. Сердце имеет парные остии — отверстия для всасывания гемолимфы из полости тела.
Кровообращение и газообмен происходят следующим образом: сердце сокращается и гемолимфа выталкивается в артерии, из которых она изливается в полость тела и обогащает ткани и органы кислородом. Далее по венам гемолимфа попадает к жабрам (или к стенкам тела), где снова насыщается кислородом. Через остии она попадает обратно к сердцу, завершая круг кровообращения.
Дыхательная система ракообразных представлена кожными жабрами, которые находятся по бокам тела под панцирем головогрудного отдела тела и представляют собой выросты конечностей. У мелких ракообразных жабр нет — они дышат поверхностью тела. У сухопутных ракообразных есть приспособления, чтобы дышать воздухом на поверхности земли.
Пищеварительная и выделительная системы
Пищеварительная система представлена передним, средним и задним отделами кишки. У видов, ведущих паразитический образ жизни, кишечник полностью атрофирован.
Из ротовой полости пища попадает в передний отдел, измельчается, процеживается и фильтруется. В среднем отделе пища переваривается благодаря ферментам, выделяемым пищеварительной железой (условно назовем ее «печенью»). Задняя кишка выводит непереваренные остатки через анальное отверстие.
Выделительные органы ракообразных — зеленые железы, или почки. Они находятся около усиков. Существует два типа почек в зависимости от места, куда открываются их протоки: антеннальные (у основания антенн) и максиллярные (у основания второй пары максилл).
Нервная и половая системы
Нервная система, как и у всех членистоногих, представлена надглоточным ганглием (нервным узлом), подглоточным нервным узлом и брюшной нервной цепочкой. В состав ганглиев входят клетки, выделяющие гормоны.
Половая система. Раки — раздельнополые животные, часто с выраженным половым диморфизмом (внешними различиями между самками и самцами). Некоторые ракообразные в течение жизни могут менять пол и имеют способность к партеногенезу.
Партеногенез (однополое размножение) — одна из форм полового размножения, когда яйцеклетка начинает развиваться в организме взрослой особи без оплодотворения.
У большинства видов самки вынашивают оплодотворенные яйца на брюшных ножках.
Развитие молодой особи возможно как с личиночной стадией, так и без. У пресноводных и морских глубоководных раков из яиц появляются маленькие рачки — прямое развитие. Креветки и крабы после оплодотворения имеют стадию личинки — науплиуса.
Науплиус — это особая стадия личинки, характерная только для ракообразных.
Личинки развиваются, сменяя несколько стадий и претерпевая несколько линек. В ходе этого личинки достигают уровня внешнего и внутреннего развития, характерного для взрослой особи.
Значение в природе и жизни человека
Креветки, крабы, раки, омары, лангусты широко добываются человеком в качестве пищи. Морская уточка является одним из самых дорогостоящих деликатесов среди ракообразных. Мелкие рачки выращиваются на фермах в качестве корма для рыб.
Представители этого класса выполняют важнейшую роль в экосистеме водоемов: они являются детритофагами и естественными фильтраторами. Ракообразные поглощают животные и растительные остатки, очищая воду. Чистоту пресноводных водоемов определяют в том числе по присутствию речных раков.
Ракообразные могут наносить вред судам, прикрепляясь ко дну кораблей. Некоторые виды паразитируют на рыбах и становятся переносчиками инфекционных заболеваний.
Часто задаваемые вопросы
Какие животные относятся к ракообразным?
Раки, омары, крабы, креветки, лангусты, мокрицы, дафнии, циклопы, морские уточки, морские желуди, карпоеды и др.
Что такое «двуветвистые конечности»?
Это такой тип ног, из основания которых растет не одна, а две ветви конечности — внешняя и внутренняя.
Какие среды обитания населяют ракообразные?
Преимущественно — водную. Однако есть и некоторые сухопутные виды, а также ракообразные, которые живут во влажной почве.