В нашей статье мы рассмотрим строение ракообразных на примере речного рака. Где обитает и чем питается это животное? Каковы особенности его анатомии и физиологии? Давайте разберемся вместе.
Биология: строение речного рака
Начнем с основ классификации. Это животное является представителем типа Членистоногие. Для них характерно наличие сегментированного тела и конечностей, наружного скелета и смешанной полости тела.
Животное, которые мы изучаем, относится к классу ракообразных. Его ближайшими "сородичами" являются дафнии, щитни, циклопы, карпоеды и крабы. Два других класса членистоногих - это Паукообразные и Насекомые.
Речной рак является достаточно древним представителем животного мира. Этот вид появился уже в Юрском периоде 130 млн лет назад. Его ископаемые формы свидетельствуют о незначительных эволюционных изменениях.
Среда обитания
Особенности строения речного рака тесно взаимосвязаны с его экологической нишей. Эти животные предпочитают пресные водоемы с проточной водой. Хотя встречаются они не только в реках, но и в прудах, и в озерах. Поэтому данный вид правильнее было бы назвать пресноводным. Причем их чистота является фактором, ограничивающим распространение этого вида.
Выведение продуктов обмена через зеленые железы;
Наличие сердца, незамкнутая кровеносная система;
Жаберное дыхание;
Нервная система узлового типа;
Раздельнополость, наружное оплодотворение, прямое развитие.
European crayfish (лат. Astacus fluviatilis )), благородный рак.Описание
Покров твердый, хитиновый, служит наружным скелетом. Дышит речной рак жабрами. Тело состоит из головогруди и плоского членистого брюшка. Головогрудь состоит из двух частей: передней (головной) и задней (грудной), которые срослись между собой. Спереди на головном отделе есть острый шип. В углублениях по бокам шипа на подвижных стебельках сидят выпуклые глаза, а спереди отходят две пары тонких усиков: одни короткие, другие длинные. Это органы осязания и обоняния. Строение глаз сложное, мозаичное (состоят из объединенных вместе отдельных глазков). По сторонам рта расположены видоизмененные конечности: переднюю пару называют верхними челюстями, вторую и третью - нижними. Следующие пять пар грудных одноветвистых конечностей, из которых первая пара - клешни, остальные четыре пары - ходильные ноги. Клешни речной рак использует для защиты и нападения. Брюшко рака состоит из семи члеников, имеет пять пар двуветвистых конечностей, которые служат для плавания. Шестая пара брюшных ног вместе с седьмым брюшным сегментом образует хвостовой плавник. Самцы крупнее самок, обладают более мощными клешнями, также у самок членики брюшка заметно шире, чем головогрудь. При потере конечности, после линьки отрастает новая. Желудок состоит из двух отделов: в первом пища перетирается хитиновыми зубцами, а во втором измельченная пища процеживается. Далее пища поступает в кишечник, а затем в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание и всасывание питательных веществ. Не переваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие, расположенное на средней лопасти хвостового плавника. Кровеносная система у речного рака незамкнутая. Растворенный в воде кислород проникает через жабры в кровь, а накопившийся в крови углекислый газ через жабры выводится наружу. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки.
Окрас: изменяется, в зависимости от свойств воды и места обитания. Чаще всего окрас зеленовато-бурого цвета, коричневато-зеленоватый или иссиня-коричневый.
Размер: самцы - до 20 см, самки - несколько меньше.
Продолжительность жизни: 8-10 лет.
Среда обитания
Пресная чистая вода: реки, озера, пруды, быстрые или проточные ручьи (глубиной 3-5 м и с впадинами до 7-12 м). Летом вода должна прогреваться до 16-22’С. Раки очень чувствительны к загрязнению воды, поэтому места, где они водятся, говорят об экологической чистоте этих водоемов.
Пища/еда
Растительная (до 90 %) и мясная (моллюски, черви, насекомые и их личинки, головастики) пища. Летом речной рак питается водорослями и свежими водными растениями (рдест, элодея, крапива, кувшинка, хвощ), зимой - опавшими листьями. За один прием пищи самка съедает больше, чем самец, но и ест она реже. Речной рак ищет пищу, не отходя далеко от норы, если же корма недостаточно, может мигрировать на 100-250 м. Питается растительной пищей, а также мертвыми и живыми животными. Активен в сумерки и ночью (днем раки скрываются под камнями или в норах, вырытых на дне либо у берегов под корнями деревьев). Запах пищи раки чувствуют на большом расстоянии, особенно если трупы лягушек, рыб и других животных начали разлагаться.
Поведение
Охотится речной рак ночью. Днем прячется в укрытиях (под камнями, корнями деревьев, в норах или любых предметах, лежащих на дне), которые охраняет от других раков. Роет норы, длина которых может достигать 35 см. Летом живет в мелкой воде, зимой перебирается на глубину, где грунт крепкий, глинистый или песчаный. Встречаются случаи каннибализма. Ползает речной рак пятясь назад. В случае опасности с помощью хвостового плавника взмучивает ил и резким движением уплывает прочь. В конфликтных ситуациях между самцом и самкой, всегда доминирует самец. Если же встретились два самца, то обычно побеждает более крупный.
Размножение
В начале осени самец становится более агрессивным и подвижным, нападает на приближающуюся особь даже из норы. Увидев самку, он начинает преследование, и если догоняет, то хватает ее за клешни и переворачивает. Самец должен быть крупнее самки, иначе она может вырваться. Самец переносит сперматофоры на брюшко самки и оставляет ее. За один сезон он может оплодотворить до трех самок. Примерно через две недели самка выметывает 20-200 яиц, которые вынашивает на брюшке.
Сезон/период размножения: октябрь.
Половое созревание: самцы - 3 года, самки - 4.
Беременность/инкубация: зависит от температуры воды.
Потомство: новорожденные рачки достигают в длину до 2 мм. Первые 10-12 суток они остаются под брюшком у самки, а затем переходят к самостоятельному существованию. В этом возрасте их длина около 10 мм, вес 20-25 мг. В первое лето рачки линяют пять раз, длина их увеличивается вдвое, а масса в шесть раз. На следующий год они вырастут до 3,5 см, и будут весить около 1,7 г, полиняв за это время шесть раз. Рост молодых речных раков происходит неравномерно. На четвертый год жизни раки вырастают примерно до 9 см, с этого момента они линяют два раза в год. Количество и сроки линек сильно зависят от температуры и питания.
Польза/вред для человека
Речной рак употребляется в пищу. См. Раки (блюдо) .
Во времена крепостного права особо жестокий барин мог послать крепостного в качестве наказания наловить зимой раков. Именно отсюда пошла поговорка "Я тебе покажу, где раки зимуют!"
Пословицы и поговорки
- Когда рак на горе свистнет;
- Я тебе покажу, где раки зимуют
- На безрыбье и рак рыба
- Красный как рак
- Пятиться раком
Литература
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Речной рак" в других словарях:
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия Энциклопедический словарь - ? Раки Научная классификация Царство: Животные Тип: Членистоногие Подтип … Википедия
рак - I а; м. см. тж. рачок, раковый, рачий 1) а) Покрытое панцирем пресноводное беспозвоночное животное с большими клешнями и с брюшком (называемым обычно шейкой), заканчивающимися веерообразным хвостом. Речной рак. Ловить раков … Словарь многих выражений
Обитает речной рак только в чистой воде. В течение дня он прячется в безопасных местах: под камнями, между корнями прибрежных растений или в норках, которые выкапывает клешнями в обрывистых берегах. Только с наступлением ночи речной рак выходит искать себе пищу. Речной рак – всеядное животное. Питаются ракообразные различными водными животными, но не брезгают и трупами или остатками животных. Этим пользуются при ловле речных раков: они охотно идут на мясную приманку. Едят речные раки и водоросли. На зимовку они прячутся в свои норки.
Строение тела речного рака
Тело речного рака в отличие от дафнии , покрыто твердым покровом – панцирем. Он состоит из хитиновой кожицы (кутикулы), пропитанной известковыми (неорганическими) солями, придающими панцирю прочность и твердость. Панцирь защищает тело речного рака от повреждений.
Хитин – азотистое органическое вещество, из которого состоит внешний покров ракообразных, насекомых и других членистоногих беспозвоночных животных. Он образуется на поверхности кожи. Время от времени хитиновый покров меняется. Так происходит линька речного рака. В молодом возрасте, в период роста, речной рак линяет чаще. Следовательно, линька связана с ростом, затвердевший хитин не способен растягиваться, и задерживает рост. Достигнув значительных размеров, речной рак перестает расти и линяет гораздо реже.
К панцирю речного рака с внутренней стороны прикреплены мышцы. Таким образом, панцирь речного рака играет роль не только покрова, но и наружного скелета.
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 того, что хитиновый покров содержит несколько красящих веществ, или пигментов: красный, голубой, зеленый, Коричневый и т. д. Если бросить речного рака в кипяток, голубой пигмент превращается в красный, а зеленый и коричневый растворяются. Вот почему вареный речной рак всегда бывает красным.
Панцирь, хорошо защищающий речного рака от разных врагов, делает его малоподвижным. Однако в некоторых местах на его теле хитин очень тонок и довольно гибок, Туловище речного рака отчетливо делится на два отдела. Передний, покрытый сплошным твердым щитом, называется головогрудью. Задний – членистый – носит название брюшка. Этот отдел в быту часто неправильно называют шейкой или хвостом. Панцирь, покрывающий брюшко, разделен на ряд члеников. Поэтому брюшко речного рака может изгибаться и выпрямляться. Щит головогрудного отдела не разделен на членики, но если посмотреть на речного рака снизу, то можно увидеть, что у него и головогрудь также члениста. Таким образом, речной рак, подобно дождевому червю , имеет членистое тело.
Рассматривая речного рака с брюшной стороны, можно заметить, что справа и слева к его телу прикреплены попарно конечности. Все конечности состоят из отдельных члеников. В природе существует очень много разнообразных животных, покрытых, подобно речному раку, твердым внешним хитиновым покровом, с конечностями, разделенными на членики. Все они объединены в один тип животных под общим названием членистоногие.
Конечности речного рака в зависимости от того, где они размещены на теле, и какие функции выполняют, имеют различную форму. Видоизмененными конечностями речного рака являются две пары усиков (длинные и короткие) и ротовые органы, расположенные в передней части головогруди. На головогрудном отделе имеются также пять пар ног. Из них особенно велика первая пара, вооруженная мощными клешнями. Клешни – важные органы, ими речной рак захватывает добычу, а также защищается.
При линьке у речного рака часто отламываются клешни или части ножек. Постепенно они восстанавливаются, происходит регенерация. Если речного рака схватить за клешню, он обламывает ее. Через некоторое время утраченная клешня отрастает.
На брюшке находятся раздвоенные плавательные ножки. Последняя пара конечностей брюшка имеет вид широких лопастей. Они вместе с последним члеником образуют хвостовой плавник. При изучении внутреннего строения речного рака главной особенностью можно выделить это наличие жабр. Эти органы помещаются у речного рака по бокам головогруди, в двух жаберных полостях.
Передвижение речного рака
Речной рак ползает по дну водоема или выползает на берег с помощью пяти пар ног, прикрепленных к головогруди. Речной рак может и плавать. Важным органом плавания является у него хвостовой плавник. Расправляя его и подгибая брюшко, речной рак делает сильный толчок и плывет задним концом вперед. Однако он может, быстро перебирая плавательными ножками, медленно передвигаться и головой вперед. Таким образом, брюшко – важный орган движения. Вот почему оно имеет сильно развитые мышцы.
Связано со средой его обитания. Это типичный обитатель пресных водоемов, который дышит при помощи жабр. В данной статье будет рассмотрен речной рак. Строение, картинки, среда обитания и особенности жизнедеятельности представлены вашему вниманию ниже.
Характерные признаки ракообразных
Как и у всех членистоногих, строение речного рака (рисунок ниже демонстрирует его) представлено сегментированным телом и конечностями. Это голова, грудь и брюшко. Сегменты тела несут парные конечности, состоящие из отдельных члеников. Они способны совершать достаточно сложные движения. Членистые конечности обычно прикрепляются к грудным сегментам тела. Внешнее строение речного рака полностью соответствует характерным чертам членистоногих.
Среда обитания
Речных раков можно встретить в пресных водоемах. Причем их наличие можно считать показателем его экологической безопасности. Ведь эти животные предпочитают водоемы с чистой водой и высоким содержанием кислорода. Строение речного рака обусловливает их способность ползать при помощи ходильных ног или плавать. Днем они находятся в естественных укрытиях. Ночью выползают из нор, из-под камней и бревен. В это время они ищут пищу. В этом плане речные раки не привередливы. Они вообще являются всеядными. Черви, мальки, головастики, моллюски, водоросли - все они придутся по вкусу речным ракам. Не брезгуют они и мертвой органикой. Если вы решили завести это животное в своем домашнем аквариуме, для еды подойдет не только специальный корм, но и мясо, овощи и хлеб. Правда, при этом поддерживать чистоту воды будет достаточно сложно.
Внешнее строение речного рака
Тело раков состоит из двух частей. Это головогрудь и брюшко. Передняя часть покрыта так называемым панцирем. А брюшко состоит из отдельных сегментов, сверху которых располагаются небольшие щитки. На головогруди также находятся две пары усиков, ротовой аппарат и пять пар ходильных ног. Каждая из них выполняет определенные функции. Например, первая пара заканчивается мощными клешнями, служащими для захватывания пищи, ее разрывания на кусочки и защиты от врагов.
К брюшку крепятся шесть пар конечностей. Последняя пара ножек расширена и вместе с анальной пластинкой образует хвостовой плавник. По внешнему виду он напоминает веер. С помощью анального плавника речные раки достаточно быстро плавают задним концом вперед. В совокупности они имеют 19 конечностей.
Покровы тела
Особенности строения речного рака прежде всего определяются его покровом. Как и у всех членистоногих, он представлен кутикулой, которая образует мощный наружный скелет. Дополнительную твердость ей придает углекислый кальций, которым она пропитана.
Поскольку кутикула не способна к растяжению, рост речных раков сопровождается периодическими линьками. Этот период является критическим в жизни этих водных обитателей. За несколько дней до этого раки становятся беспокойными, прекращают питаться, а все время проводят в поисках убежища. При помощи интенсивных движений тела и конечностей они избавляются от старого покрова, из которого вылезают через щель на границе головогруди и брюшка. В своем надежном укрытии раки остаются до десяти дней, пока новая кутикула не затвердеет.
Внутреннее строение речного рака
Во время эмбрионального развития у всех членистоногих закладывается вторичная полость тела. Но она не сохраняется в течение всей жизни животного. В процессе индивидуального развития эта структура разрушается, сливаясь с остатками первичной и образуя смешанную полость. Промежутки между органами заполнены у ракообразных жировым телом. Это разновидность рыхлой соединительной ткани, которая выполняет важные функции: запасание питательных веществ, формирование клеток крови, защита от механических повреждений.
Опорно-двигательная система
Строение речного рака существенно отличается от и кишечнополостных. В частности, они не имеют кожно-мускульного мешка. Под прочным находятся пучки поперечно-полосатых мышц, способные быстро сокращаться.
Основные системы органов
Внутреннее строение речного рака представлено достаточно сложными Пищеварительная - сквозного типа, с наличием печени и слюнных желез, которые выделяют ферменты, расщепляющие питательные вещества. Конечные продукты обмена веществ удаляются из организма при помощи представленной мальпигиевыми сосудами.
Речного рака обусловлены водной средой его обитания, это жабры. С ними тесно связана кровеносная система. Она незамкнутая. Кровеносные сосуды открываются в полость тела, смешиваются с ее жидкостью, образуя гемолимфу. Она осуществляет транспортировку кислорода, углекислого газа, питательных веществ, продуктов обмена.
Важнейшей функцией гемолимфы является и защитная. Она содержит специализированные клетки, который осуществляют амебоидные движения, захватывают ложноножками болезнетворные микроорганизмы и переваривают их. Передвижение гемолимфы по организму обеспечивает пульсирующий утолщенный сосуд - сердце. Поскольку кровь смешивается с полостной жидкостью и не разделяется на артериальную и венозную, речной рак является холоднокровным животным. Это значит, что температура его тела понижается с похолоданием в окружающей среде.
В конце осени речные раки начинают размножаться. Это раздельнополые животные с прямым развитием и наружным оплодотворением. У самца есть семенник и два семяпровода, у самки - яичник и парные яйцеводы. После оплодотворения икринки находятся на брюшных ножках самки. Так она проявляет материнский инстинкт, заботясь о будущем потомстве. В конце весны или начале лета из них выходят молодые рачки, которые являются точной копией взрослых особей.
Достаточно сложно устроена и нервная система. Она состоит из дифференцированных отделов: переднего, среднего и заднего. Первый регулирует работу глаз, обеспечивает сложные поведенческие реакции этих животных, остальные иннервируют усики. Головной мозг анатомически соединен с брюшной нервной цепочкой, от которой по телу отходят отдельные нервные волокна.
Значение в природе и жизни человека
Молодые особи речного рака образуют планктон пресных водоемов - важное звено в цепи питания. Используя в пищу погибших животных, они очищают среду обитания. В последнее время из-за негативного влияния человека количество популяций речного рака резко сократилось. В грязной воде потомство речного рака неминуемо ждет гибель. Это происходит также по причине важного промыслового значения этого представителя членистоногих. Ведь мясо речного рака является ценным пищевым продуктом, а в некоторых регионах даже деликатесом. Оно богато белками, витаминами и микроэлементами. Речной рак является самым крупным представителем класса, который обитает в пресных водоемах. Чтобы сохранить данный вид в природе, до середины лета их ловля официально запрещена.
Строение речного рака во многом обусловлено средой его обитания и определяет его важное значение в природе и жизни человека.
Лабораторная работа.
Тема: Внешнее и внутреннее строение ракообразных на примере речного рака
Цель: изучить структурно-функциональные особенности речного рака как представителя высших раков в связи со средой его обитания.
1.
Систематика
2. Теоретические сведения
Подтип Жабродышащие (Branchiata)
Дыхание жаберное, тело поделено на три отдела: голову, грудь и брюшко. На голове две пары усиков: антеннулы – гомологи пальп расположены на акроне, и антенны – видоизмененные конечности первого головного сегмента. На голове три пары челюстей. Количество сегментов груди и брюшка сильно варьируют. Конечности, кроме антенны, имеют двуветвистый характер.
Подтип объединяет один класс Ракообразные (Crustacea).
Класс Ракообразные (Crustacea)
Ракообразные играют большую роль в биологическом круговороте водных
экосистем. Мелкие планктонные рачки питаются водорослями, сами же в свою очередь служат кормом для рыб во всех водоемах. Даже крупные морские животные – беззубые киты, питаются мелкими ракообразными, выцеживая их из воды в огромном количестве.
Среди ракообразных много биофильтраторов и детритофагов, т.е. очистителей водоемов. Многие ракообразные являются объектом промысла и употребляются человеком в пищу. Во многих странах развит промысел раков, крабов, креветок. На рыбоводных заводах разводят мелких рачков в качестве корма, особенно для мальков рыб.
Внешнее строение. Форма тела и размеры ракообразных разнообразны.
Тело ракообразных состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. У примитивных форм один отдел незаметно переходит в другой, у более организованных отделы более дифференцированы.
На сегментах головы располагаются различные парные и непарные придатки. Парные – это антеннулы, несущие функцию осязания и обоняния. Антенны – видоизмененные ножки, эти конечности более длинные, и выполняют функцию осязания, или помогают обороняться. Например, у лангустов они длинные бичевидные. У веслоногих антенны выполняют локомоторную функцию.
Остальные три сегмента головы так же несут конечности, которые видоизменены в ротовые части, и служат для первичной обработки пищи. Конечности второго сегмента головы преобразуются в верхние челюсти жвалы или мандибулы – это сильно хитинизированные зазубренные пластинки. На третьем и четвертом сегменте головы находятся первая и вторая пара нижних челюстей – максилл.
Грудной и брюшной отдел ракообразных могут объединять разное количество сегментов (от 5-58 до 50). Конечности грудного отдела также специализируются.
У многих (низших) конечности грудного отдела мультифункциональны и выполняют плавательную, дыхательную функции и фильтрацию (добывают пищу). У других (высших раков), например, у речного рака первые пары грудных ног – двуветвистые ногочелюсти служат для удержания и отщипывания пищи. Четвертая пара грудных ног самая мощная, заканчивается клешней, которой рак захватывает добычу. Остальные четыре пары грудных ног – ходильные, хотя могут нести также небольшие клешни. У основания грудных ног рака располагаются жабры, и поэтому они несут дополнительную функцию дыхания.
Брюшной отдел ракообразных состоит из различного количества сегментов и тельсона. Многие раки на брюшном отделе не имеют конечностей, большинство высших раков несут на брюшном отделе двуветвистые ножки, которые специализируются не на движении, а служат для дыхания или размножения.
Конечности ракообразных, как бы не были они устроены, все берут начало
от примитивной типичной двуветвистой конечности ракообразных, которая состоит из базальной части протоподита, от него отходит две ветви: наружная – экзоподит, и внутренняя - эндоподит. Протоподит в свою очередь состоит из двух члеников: коксоподита и базиподита, коксоподит несет жаберный придаток – эпиподит.
Покровы тела ракообразных – хитинизированная кутикула, которая нередко пропитана солями карбоната кальция, что обеспечивает большую прочность.
Пищеварительная система ракообразных хорошо развита и состоит из трубчатого пищеварительного тракта, куда впадают протоки пищеварительных желез. Кишечник делится на переднею среднюю и заднюю кишку. Передняя кишка дифференцирована на пищевод и желудок, имеет эктодермальное происхождение, на всем протяжении она выстлана кутикулой. Кутикулярная выстилка в некоторых отделах передней кишки образует утолщения, служащие для перетирания пищи.
Средняя кишка энтодермального происхождения, у примитивных форм (веслоногих) не образует выростов, но у большинства раков она образует боковые железистые выросты, которые называют печеночными или просто печенью.
Задняя кишка имеет вид прямой трубки, тянется через все брюшко и заканчивается анальным отверстием. У речного рака ее длина более чем в десять раз превышает длину средней кишки. Как и передняя кишка, она выстлана кутикулой, которая при линьке отслаивается и в виде трубки выходит через анус.
Дыхательная система у мелких ракообразных отсутствует, и газообмен у них происходит через всю поверхность тела. У большинства ракообразных органами дыхания служат кожные жабры в форме перистых или пластинчатых выростов.
Кровеносная система ракообразных не замкнута, и у разных видов очень
сильно варьирует. Движение гемолимфы по сосудам происходит за счет сокращения сердца, расположенного на спинной стороне, в грудном или спинном отделе.
Выделительная система представлена парными почками – видоизмененными целомодуктами, расположенными в голове. Каждая почка – это остаток целома в виде небольшого мешочка, от которого отходит извитой выводной канал с железистыми стенками.
Нервная система состоит из парного надглоточного ганглия и окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Примитивные ракообразные (жаброноги) имеют нервную систему лестничного типа. У ракообразных, как и других членистоногих, наблюдается процесс олигомеризации и слияния ганглиев разных сегментов.
Органы чувств – представлены глазами, органами осязания, химического чувства и органами равновесия.
Глаза у ракообразных могут быть сложными и простыми. Одни из ракообразных имеют только простые глаза (циклопы), большинство высших имеют сложные глаза, у некоторых имаются и те, и другие (рачки-карпоеды). Многие десятиногие раки имеют органы равновесия, расположенные в основании антеннулы - статоцисты.
Половая система . Ракообразные в основном раздельнополые животные. Гермафродиты встречаются только среди сидячих форм. У раздельнополых часто выражен половой диморфизм: самки крупнее, различное число ног у самок и самцов. Половые железы эмбрионально закладываются как парные образования, но в ходе развития оба зачатка сливаются и образуют непарную гонаду. И только некоторые примитивные раки сохраняют парные железы.
Развитие ракообразных. Эмбриональное развитие сходно с кольчатыми червями: спиральное неравномерное детермированное дробление, телобластический способ закладки мезодермы. Постэмбриональное развитие с метаморфозом. У ракообразных из яйца выходит личинка – науплиус, которая ведет планктонный образ жизни. Науплиус – характерная личинка для ракообразных. Науплиус затем превращается в следующую личинку - метанауплиус. Метанауплиус несколько раз линяет, и постепенно дифференцируются все сегменты, конечности, внутренние органы, свойственные взрослым животным.
У высших раков науплиус развивается в личинку - зоеа.
Классификация. Класс ракообразных делится на пять подклассов: подкласс
Жаброногие (Branchiopoda), подкласс Цефалокариды (Cephalocarida), подкласс Максиллоподы (Maxillopoda), подкласс Ракушковые (Ostracoda), подкласс Высшие раки (Malacostraca).
Подкласс Жаброногие (Branchiopoda)
Самые примитивные ракообразные с гомономной сегментацией тела. Тело заканчивается фуркой, конечности грудного отдела листовидные, выполняют функции: движения, дыхания, захвата пищи. Голова свободная, на ней имеются фасеточные глаза и непарный науплисов глаз. Органы выделения – максилярные почки.
Развитие идет с метаморфозом: личинки – науплиус и метанауплиус. У некоторых развитие может быть прямое. Подкласс жаброногих включает два отряда – Жаброногие (Anostraca) и Листоногие (Phyllopoda).
Подкласс Цефалокариды (Cephalocarida)
Ракообразные этого подкласса стали известны с 1957 г. И были описаны американским ученым Сандерсом. Мелкие рачки обитают в морском иле. В их строении есть черты промежуточные между другими подклассами. Голова свободная, несет антенны, антеннулы, жвалы и две пары ножек, сходных с грудными. Сегменты груди одинаковы, как и ножки этого отдела, что сближает их с жаброногими. Передние грудные ноги не преобразованы в ногочелюсти. Брюшко состоит из девяти сегментов и тельсона, т.е. грудь и брюшко пропорциональны. Цефалокаридам присущи многие признаки предковых форм ракообразных.
Подкласс Максиллоподы (Maxillopoda)
Подкласс Ракушковые ракообразные (Ostracoda)
Название подкласса связано с тем, что их тело имеет двустворчатую раковину (видоизмененный карапакс) из хитина, пропитанную карбонатом кальция. Как и двустворчатые моллюски, они имеют мантию, эластичную связку, мускул-замыкатель и замок. Это конвергентное сходство связано с роющим образом жизни. Большинство ракушковых ведет бентосный образ жизни, ползая или зарываясь в ил в морях и пресных водоемах. Наличие раковины в значительной степени повлияло и на внешний облик. Тело их практически не сегментировано, о сегментации говорит только число ног. Голова может иметь, иногда, сложные глаза или только непарный науплисов глаз. Участок раковины перед глазом прозрачный, поэтому рак видит сквозь раковину.
Размножение в основном половое, хотя у некоторых может быть партеногенез. Личинки науплиусы имеют тонкую двустворчатую раковину, которую меняют в процессе роста. Взрослые ракушковые, в отличие от остальных ракообразных, не линяют.
Подкласс Высшие раки (Malacostraca)
От всех остальных раков они отличаются определенным количеством сегментов тела. Голова их как у всех состоит из акрона и четырех сегментов, грудь из восьми, а брюшко – из 6-7 сегментов и тельсона. Голова может быть устроена по-разному: гнатоцефалон может сливаться с грудными сегментами, образуя челюстегрудь, или все головные сегменты слиты между собой и еще с 1- или 2-ым сегментами груди, т.е. образуя головогрудь. У некоторых срастаются брюшные сегменты и тельсон. Все высшие раки имеют на брюшке конечности, но нет фурки! (исключение Nebalia).
Половые отверстия открываются на сегментах груди - мужские на восьмом, женские на шестом. У всех развиты органы дыхания и кровеносная система. Органами выделения взрослых являются антеннальные железы (почки), у личинок максилярные. Только небалии во взрослом состоянии имеют две пары почек. Развитие с метаморфозом и прямое. Характерна личинка зоеа. Хотя высшие раки более организованные, чем все остальные, но у них сохранился ряд архаичных признаков, например, наличие придатков (конечностей) на всех сегментах тела, двух пар почек у некоторых. Это говорит о том, что эволюционировали они независимо от других подклассов.
3.Задания
Задание 1 . На наливном препарате рассмотрите внешнее строение речного рака (Astacus astacus). Обратите внимание на передний отдел карапакса – рострум, фасеточные глаза, антеннулы, антенны, ротовое отверстие. Найдите затылочную борозду и границу между протоцефалоном и челюстегрудью.
Рис. 1. Речной рак (вид со спинной стороны):
1 – рострум; 2 – антеннула; 3 - антенна; 4 – фасеточный глаз; 5 – клешня первой пары ходильных ног; 6 – ходильные ноги; 7 – карапакс; 8 – затылочная борозда; 9 – жаберно-сердечные борозды; 10 – брюшко; 11 - плавательные пластинки; 12 – тельсон
Задание 2
.
На фиксированном препарате определите границы соединения цефалоторакса и абдомена. Найдите жаберно-сердечные борозды. Изучите строение и выполняемые функции метамерно расположенных грудных конечностей, соответствующих посегментному расположению параподий у полихет. Изучите строение абдомена и абдоменальных членистых ножек. Обратите внимание на последнюю пару конечностей – уроподы и завершающий участок брюшка – тельсон. Изучите их строение и выполняемые функции (рис. 2).
Рис. 2. Речной рак (вид с брюшной стороны):
А – самец; Б – самка: 1 – бугорок с выделительным отверстием; 2 – половое отверстие; 3 – конечности первого и второго брюшных сегментов самца; 4 – конечности третьего – пятого брюшных сегментов самца; 5 – рудиментарная конечность первого брюшного сегмента самки; 6 – конечности второго – пятого брюшных сегментов самки с яйцами; 7 – анальное отверстие; 8 – граница между протоцефалоном и челюстегрудью; 9 – ротовое отверстие (прикрыто верхними челюстями); 10 – третья пара ногочелюстей; 11 – тельсон
Рис. 3. Конечности самца речного рака:
1
– антеннула; 2
– антенна; 3
- мандибула; 4
- максилла I; 5
– максилла II; 6- 8 –
ногочелюсти; 9- 13 –
ходильные ноги; 14, 15 –
копулятивный аппарат; 16- 18 –
двуветвистые брюшные ножки; 19 –
уропода
Задание 3 . Отпрепарируйте конечности речного рака, последовательно закрепите их с помощью клея или ниток на бумаге. Подпишите их названия и укажите, какому сегменту тела они принадлежат. Зарисуйте антеннулы и конечности речного рака (Зеликман, рис. 100).
Для ознакомления со строением конечностей речного рака необходимо их отпрепарировать. С этой целью переверните рака брюшной стороной вверх. Начиная с последнего сегмента брюшка, пинцетом следует отрывать конечности, захватывая их у самого основания. Отпрепарированные конечности расположите на чистом листе бумаги в строгой последовательности (рис. 3). Особое внимание уделите препарированию конечностей в области ротового отверстия. Отпрепарированные конечности аккуратно закрепите на бумаге с помощью ниток, клея или других материалов. Подпишите название каждой конечности.
Задание 4. Рассмотрите общее расположение внутренних органов речного рака (Actacus astacus), вскрытого со спинной стороны. Изучите расположение сердца и отходящих от него кровеносных сосудов. Пищеварительную систему. Репродуктивную систему – гонады, их протоки.
Зарисуйте схему кровеносной системы речного рака (Зеликман, рис. 111, 114).
Задание 5. Изучите строение и расположение органов пищеварительной системы речного рака – двухлопастную печень, пищевод, сложные желудок, заднюю кишку.
Задание 6. Зарисуйте строение зеленой железы речного рака (Зеликман, рис. 118).
4. Терминология
Карапакс – _________________________________________________________
Рострум – __________________________________________________________
__________________________________________________________________
Фасеточные глаза – _________________________________________________
__________________________________________________________________
Абдомен – _________________________________________________________
__________________________________________________________________
Торакс – __________________________________________________________
__________________________________________________________________
Цефалон – _________________________________________________________
__________________________________________________________________
Плеоподы – ________________________________________________________
__________________________________________________________________
Уроподы – _________________________________________________________
__________________________________________________________________
Максиллоподы – ____________________________________________________
__________________________________________________________________
Мандибулы – ______________________________________________________
__________________________________________________________________
Жвалы – ___________________________________________________________
__________________________________________________________________
Тельсон – __________________________________________________________
__________________________________________________________________
Аутотомия – _______________________________________________________
__________________________________________________________________
Гнатоторакс – ______________________________________________________
__________________________________________________________________
Протоцефалон – ____________________________________________________
__________________________________________________________________
5. Вопросы для обсуждения
1. Каковы общие признаки членистоногих?
2. Каковы общие признаки ракообразных?
3. Из каких веществ состоит панцирь рака? Каково его значение?
4. Из каких отделов состоит тело речного рака?
5. Как происходит линька у рака?
6. Как определить количество сегментов, которые образуют голову речного рака? Какую функцию выполняют придатки головы?
7. Сколько сегментов входит в состав груди речного рака? Каковы особенности строения и выполняемые функции грудных конечностей?
8. Сколько сегментов образуют брюшко речного рака? Каковы особенности строения и выполняемые функции брюшных конечностей?
9. Каковы особенности строения типичной двуветвистой конечности ракообразных?
10. Каково происхождение антенн и антеннул? Какие функции они выполняют и где расположены?
11. Каковы особенности строения и расположения органов зрения речного рака?
12. Каковы особенности движения речного рака в различных условиях среды?
13. Как видоизменены конечности речного рака в связи с выполняемыми ими функциями?
14. Чем обусловлена подвижность сегментов тела и члеников конечностей речного рака?
15. Почему сегментацию тела речного рака называют гетерономной?
16. Как проявляется половой диморфизм у речного рака?
18. Чем объясняется небольшое количество яиц в кладке самки речного рака?
19. Каковы особенности внешнего строения личинок речного рака?
20. Почему речные раки не встречаются в водоемах с разлагающимися органическими веществами или со взвешенными частичками ила?
21. Каково биогеоценотическое и промысловое значение ракообразных?
