Ракообразные

Значение в природе

Среди мелких ракообразных наибольшая известность принадлежит дафниям и циклопам, обычно обитающим в толще воды и входящим в состав планктона

Они имеют важное значение в круговороте веществ в природе, являясь существенной составной частью рациона многих рыб и китообразных. Циклопы наряду с другими ракообразными являются промежуточными хозяевами ряда паразитических червей (лентеца широкого и др.)

Высшие ракообразные — обитатели морских и пресных вод. На суше из этого класса обитают только отдельные виды (мокрица и др.).

Речной рак, крабы, креветки, омары и другие используются человеком в пищу. Помимо того, многие раки имеют санитарное значение, так как освобождают водоемы от трупов животных.

Значение

Ракообразные – важная группа, их значение в природе и жизни человека велико. Мелкие рачки переводят энергию и вещество водорослей и гниющих растительных остатков в приемлемую для рыб и других животных форму. Ракообразные очищают водоёмы, т. к. являются детритофагами (поедают падаль) и биофильтраторами. Многие высшие раки употребляются в пищу человеком. На предприятиях рыбного хозяйства специально разводят жаброногих рачков для откорма молоди осетровых рыб.

Что мы узнали?

Изучая в 7 классе зоологию, мы дали общую характеристику ракообразных. В составе класса представлены животные с различными типами питания: растительноядные, хищные, всеядные, фильтраторы, паразиты.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Экология и образ жизни

Распространение

В настоящее время считается, что исходным морфоадаптивным типом ракообразных были мелкие пелаго-бентосные формы, ведущие плавающий образ жизни. От них произошли группы, специализировавшиеся к планктонному, нектонному и бентосному образу жизни. Часть групп приспособилась к паразитическому образу жизни, некоторые вышли на сушу.

Паразитические формы имеются во многих группах ракообразных: веслоногие, усоногие раки, паразитический отряд карпоеды, представители которого живут на коже рыб. При этом они претерпевают упрощения в организации в разной степени: веслоногий рачок Ergasilus внешне напоминает циклопа, Lamproglena ещё сохранила частичную сегментацию, а паразит рыб Lernaeocera branchialis и усоногие рачки — паразиты десятиногих Sacculina и Peltogaster характеризуются столь глубоким упрощением организации, что их систематическую принадлежность удалось установить, лишь пронаблюдав историю развития. Ещё один паразитический отряд ракообразных — мешкогрудые — паразитируют на коралловых полипах и иглокожих. Существуют и паразитические высшие раки, например, некоторые равноногие рачки. Среди них есть временные (Aega) и постоянные (Cymothoa, Livoneca) эктопаразиты рыб. Как видно из примеров, среди ракообразных есть как эктопаразиты, так и эндопаразиты.

В морях и океанах ракообразные распространены настолько же широко, как насекомые на суше. Ракообразные многообразны в пресных водоёмах, а некоторые жаброноги встречаются во временных лужах, остающихся после таяния снега. Другой жаброногий рачок — Artemia salina — обитает в осолоненных водоёмах в степях и полупустынях: в лиманах, солёных озёрах.

Питание

Большинство планктонных ракообразных питается бактериями, а также одноклеточными организмами, детритом. Живущие на дне питаются частицами органических веществ, растениями или животными. Бокоплавы поедают трупы животных, способствуя тем самым очищению водоёмов.

Был проведён ряд исследований пищевого поведения краба Portunus pelagicus, в которых исследовались реакции животного на конкретные пищевые вещества, а также сравнивались с реакциями на естественную пищу (рыбу, моллюсков). В результате было установлено, что реакция ракообразного на некоторые аминокислоты и сахариды была такой же, как на естественную пищу, причём реакции на аминокислоты и сахариды были очень похожими. Особо сильный ответ наблюдался на аланин, бетан, серин, галактозу и глюкозу. Эти данные могут быть полезными для разведения крабов в аквакультуре.

Для щитней характерен древний тип питания, имевший место также у трилобитов: они питаются кусочками детрита и мелкими донными животными, которые захватываются жевательными отростками всех ножек и передаются затем по брюшному желобку ко рту.

Классификация

В настоящее время известно более 73 000 видов ракообразных (включая более 5 тыс. ископаемых видов), объединяемых в 1003 семейства, более 9500 родов (Zhang, 2013), 42 отряда и 6 классов:

• Класс Branchiopoda — Жаброногие
  • Подкласс Phyllopoda — Листоногие
  • Подкласс Sarsostraca — Сарсостраки
• Класс Cephalocarida — Цефалокариды
• Класс Malacostraca — Высшие раки
  • Подкласс Eumalacostraca — Эумалакостраки
  • Подкласс Hoplocarida — Гоплокариды
  • Подкласс Phyllocarida — Филлокариды
• Класс Maxillopoda — Максиллоподы
  • Подкласс Branchiura — Карповые вши
  • Подкласс Copepoda — Веслоногие
  • Подкласс Mystacocarida — Мистакокариды
  • Подкласс Pentastomida — Пятиустки
  • Подкласс Tantulocarida — Тантулокариды
  • Подкласс Thecostraca — Текостраки
• Класс Ostracoda — Ракушковые
  • Подкласс Myodocopa — Миодокоповые
  • Подкласс Podocopa — Подокоповые
• Класс Remipedia — Ремипедии

По последним данным, в состав ракообразных входят также насекомые — класс Hexapoda, которые являются сестринской группой жаброногих. В случае принятия этой концепции (концепции Pancrustacea или Tetraconata, см., например) приходится изменить таксономическое положение ракообразных (например, для них уже не является общим признаком наличие двух пар антенн). В противном случае ракообразные оказываются парафилетическим таксоном.

Альтернативная классификация

Представленную выше классификацию разделяют не все систематики. Сайт World Register of Marine Species использует другую, отличающуюся прежде всего расформированием мусорного класса максиллопод и выделением двух надклассов. Классификация до подклассов включительно:

• Класс Branchiopoda — Жаброногие
  • Подкласс Calmanostraca
  • Подкласс Diplostraca
  • Подкласс Sarsostraca — Сарсостраки
• Класс Cephalocarida — Цефалокариды
• Класс Remipedia — Ремипедии
• Надкласс Multicrustacea
  • Класс Hexanauplia
    • Подкласс Copepoda — Веслоногие
    • Подкласс Tantulocarida — Тантулокариды
    • Подкласс Thecostraca — Текостраки
  • Класс Malacostraca — Высшие раки
    • Подкласс Eumalacostraca — Эумалакостраки
    • Подкласс Hoplocarida — Гоплокариды
    • Подкласс Phyllocarida — Филлокариды
• Надкласс Oligostraca
  • Подкласс Mystacocarida — Мистакокариды
  • Класс Ichthyostraca
    • Подкласс Branchiura — Карповые вши
    • Подкласс Pentastomida — Пятиустки
  • Класс Ostracoda — Ракушковые
    • † Подкласс Metacopa
    • Подкласс Myodocopa — Миодокоповые
    • Подкласс Palaeocopa
    • Подкласс Platycopa
    • Подкласс Podocopa — Подокоповые

Размножение. Развитие

У речного рака развит половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. У самца первая и вторая пара брюшных ножек видоизменены в копулятивный орган. У самки первая пара брюшных ножек рудиментарна, на остальных четырёх парах брюшных ножек она вынашивает икру и молодых рачков.

Оплодотворённые яйца, отложенные самкой (60-200 штук), прикрепляются к её брюшным ногам. Откладка яиц происходит зимой, а молодые рачки (похожие на взрослых), появляются весной. Вылупившись из яиц, они продолжают держаться за брюшные ноги матери, а затем покидают её и начинают самостоятельную жизнь. Молодые рачки питаются только растительной пищей.

Внешнее строение

Речной рак имеет зеленовато-бурую окраску. Тело состоит из неодинаковых сегментов. Вместе они образуют три хорошо различимых отдела тела: голову, грудь и брюшко. При этом только сегменты брюшка остаются подвижно сочленёнными. Два первых отдела срослись в единую головогрудь. Разделение тела на отделы возникло в связи с разделением функций конечностей. Движение конечностей обеспечивается мощной поперечно-полосатой мускулатурой. Мышечные волокна такого же типа имеют позвоночные животные. Головогрудь покрыта сверху сплошным крепким хитиновым щитом, который несёт спереди острый шип, по его сторонам в углублениях на подвижных стебельках находятся глаза, пара коротких и пара длинных тонких усиков.

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 трёх 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 её 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 четырёх члениках находятся двуветвистые членистые ножки; шестая пара конечностей — широкие, пластинчатые, входят в состав хвостового плавника (они вместе с хвостовой лопастью играют важную роль при плавании задом наперёд).

Систематика

Класс Ракообразные, вместе с паукообразными и насекомыми составляет крупнейший тип животных – членистоногие. В последнее время ракообразных чаще считают подтипом членистоногих, который делится на 6 классов:

• высшие раки;
• челюстеногие (циклопы и морские жёлуди);
• жаброногие (дафния);
• ракушковые;
• ремипедии;
• цефалокариды.

Высшие раки – крупнейшие по размерам ракообразные.К ним относятся:

• крабы;
• креветки;
• омары;
• лангусты;
• речные раки.

Название классу дано за высшее развитие нервной системы, сложное поведение некоторых видов и наиболее развитые органы чувств.

В тёплых морях обитают хищные раки-богомолы, имеющие многие сходства с насекомыми богомолами. Некоторые высшие раки ведут планктонный образ жизни (мизиды).

Рис. 2. Рак-богомол.

Челюстеногие имеют укороченное за счёт малого числа сегментов брюшка тело. Внутреннее строение упрощённое, кровеносная система не развита.

Среди них есть 60 видов из отряда карпоедов, паразитирующих на рыбах и лягушках. Они присасываются к телу рыб и сосут кровь.

Жаброногие распространены по всей Земле, они встречаются:

• в арктических озёрах;
• в солёных водоёмах;
• во временных водоёмах и лужах.

Яйца некоторых жаброногих могут очень долго сохраняться в земле. Раньше люди, видя, как рачки внезапно появляются в дождевых лужах, полагали, что они выпадают из туч.

Рис. 3. Дафния под микроскопом.

Ракушковые раки имеют размеры от 0,2 до 23 мм, обитают в различных морских и пресных водоёмах, в том числе лужах. Их тело находится в двухстворчатой раковине. Насчитывается 2000 видов.

Ремипедии – группа слепых ракообразных, обитающих в подводных пещерах и морских впадинах. К цефалокаридам относят 9 видов донных рачков с вытянутой формой тела, размером 2 – 3 мм.

Нервная система и органы чувств

Органы чувств хорошо развиты. Глаза — двух типов: один простой глаз у личинки, отсутствующий у взрослых особей высших раков, и пара сложных фасеточных глаз у взрослых высших раков. Сложный глаз отличается от простого тем, что состоит из отдельных глазков, одинаковых по строению и состоящих из роговицы, хрусталика, пигментных клеток, сетчатки и т, д. Полагают, что каждый глазок видит лишь часть предмета (мозаичное зрение).

Органы осязания у рака — длинные усики. На головогруди много щетинковидных придатков, выполняющих, по-видимому, функцию органов химического чувства и осязания. У оснований коротких усиков расположены органы равновесия и слуха. Орган равновесия имеет вид ямки или мешочка с чувствительными щетинками, на которые давят песчинки.

Нервная система ракообразных

Как у кольчатых червей, нервная система ракообразных представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой с парным ганглием в каждом сегменте. От надглоточного ганглия нервы отходят к глазам и усикам, от подглоточного — к ротовым органам и от брюшной нервной цепочки — ко всем конечностям и внутренним органам.

Пищеварительная и выделительная системы

Раки питаются как живой, так и мертвой добычей. Пищеварительная система у них начинается ротовым отверстием, окруженным видоизмененными конечностями (верхние челюсти образовались из первой пары ног, нижние — из второй и третьей, ногочелюсти — из четвертой-шестой). Клешнями рак захватывает, разрывает добычу и куски ее подносит ко рту. Далее через глотку и пищевод пища попадает в желудок, который состоит из двух отделов: жевательного и цедильного.

На внутренних стенках более крупного жевательного отдела располагаются хитиновые зубы, благодаря которым пища легко перетирается. В цедильном отделе желудка имеются пластинки с волосками. Через них измельченная пища процеживается и поступает в кишку. Здесь происходит переваривание пищи под действием секрета пищеварительной железы (печени). Допереваривание и всасывание пищи может происходить в выростах печени. Кроме того, печень имеет фагоцитарные клетки, захватывающие мелкие частички пищи, переваривающиеся внутриклеточно. Заканчивается кишка анальным отверстием, расположенным на средней лопасти хвостового плавника.

В весеннее и летнее время в желудке речного рака часто обнаруживаются белые камешки (жерновики), состоящие из извести. Запасы ее используются для пропитывания мягких кожных покровов рака после линьки.

Выделительная система у рака представлена парой зеленых желез, расположенных в головном отделе. Выводные каналы открываются отверстиями у основания длинных усиков.

Внешнее строение

Тело рака имеет твердый хитиновый покров, под которым расположен слой эпителиальных клеток. У ракообразных голова и грудь обычно слиты в головогрудь. Характерной чертой ракообразных является превращение передних туловищных сегментов в головные.

На каждом сегменте, кроме последнего, как правило, находится пара конечностей. В связи с различными функциями форма конечностей ракообразных весьма разноообразна. Конечности головных сегментов обычно утрачивают двигательную функцию, превращаясь либо в часть ротового аппарата, либо в органы чувств.

На передней части головогруди имеется 5 пар конечностей, одни из которых превратились в длинные и короткие усики, выполняющие роль органов осязания, слуха, обоняния, равновесия или химического чувства, а другие используются для измельчения пищи и ее пережевывания. На каждом сегменте груди находится по паре ног. 3 передние пары превращены в ногочелюсти, принимающие участие в захватывании, удержании пищевых частиц и передаче их к ротовому отверстию. Другие 5 пар грудных ног служат для ползания (локомоторные, они же ходильные ноги).

Передние ноги используются также для захвата пищи, защиты и нападения, поэтому на них имеются клешни. У раков-отшельников, крабов и других близких видов клешни образовались только на передней паре ходильных ног, у многих видов креветок — на двух передних парах конечностей, а у омаров, речных раков и других — на трех передних парах, но на первой паре клешни значительно крупнее, чем на остальных. При помощи ходильных ног рак двигается по дну головой вперед, а плавает вперед хвостовым концом.

Размножение ракообразных

Большинство ракообразных раздельнополы. Половые железы у обоих полов парные, расположены в грудной полости. Самка речного рака заметно отличается от самца; у нее брюшко шире головогруди, а у самца уже.

Самка выметывает икру на ножки брюшка в конце зимы. Рачки вылупляются в начале лета. От 10 до 12 дней они находятся под брюшком матери, а затем начинают вести самостоятельный образ жизни. Так как самка откладывает небольшое число яиц, то такая забота о потомстве способствует сохранению вида. Класс ракообразных делится на 5 подклассов: цефалокариды, максиллоподы, жаброногие, ракушковые и высшие раки.

Внутреннее строение

Пищеварительная система

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 имеется 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 измельчённая пища. Крупные частички пищи задерживаются и возвращаются в первый отдел, а мелкие поступают в кишечник.

Далее пища поступает в среднюю кишку, куда открываются протоки большой пищеварительной железы.

Под действием выделяемых ферментов пища переваривается и всасывается через стенки средней кишки и железы (её называют печенью, но её секрет расщепляет не только жиры, но также белки и углеводы). Непереваренные остатки поступают в заднюю кишку и выводятся наружу через анальное отверстие на хвостовой лопасти.

Кровеносная система

У рака полость тела смешанная, в сосудах и межклеточных полостях циркулирует не кровь, а бесцветная или зеленоватая жидкость — гемолимфа. Она выполняет те же функции, что и кровь у животных с замкнутой кровеносной системой.

На спинной стороне головогруди под щитком находится пятиугольное сердце, от которого отходят кровеносные сосуды. Сосуды открываются в полость тела, кровь отдаёт там кислород и питательные вещества тканям и органам, а забирает продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Затем гемолимфа по сосудам поступает в жабры, а оттуда — в сердце.

Дыхательная система

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 счёт быстрых колебаний особых отростков второй пары нижних челюстей), и производят до 200 машущих движений за 1 минуту.) газообмен происходит через тонкую оболочку жабр. Обогащённая кислородом кровь по жаберно-сердечным клапанам направляется в околосердечную сумку, оттуда через специальные отверстия попадает в полость сердца.

Нервная система

Нервная система состоит из парного надглоточного узла (головного мозга) подглоточного узла, брюшной нервной цепочки и нервов отходящих от центральной нервной системы.

От головного мозга нервы идут к усикам и глазам. От первого узла брюшной нервной цепочки (подглоточный узел), — к ротовым органам, от следующих грудных и брюшных узлов цепочки — соответственно к грудным и брюшным конечностям и внутренним органам.

Органы чувств

На обеих парах усиков имеются рецепторы: осязательные, химического чувства, равновесия. В состав каждого глаза входит более 3 000 глазков, или фасеток, отделённых друг от друга тонкими прослойками пигмента. Светочувствительная часть каждой фасетки воспринимает лишь узкий пучок лучей, перпендикулярных к её поверхности. Целое изображение складывается из множества мелких частичных изображений (как мозаичное изображение в искусстве, поэтому говорят, что членистоногие обладают мозаичным зрением).

Органы равновесия представляют собой углубление в основном членике коротких усиков, где помещается песчинка. Песчинка давит на окружающие её тонкие чувствительные волоски, что помогает раку оценивать положение своего тела в пространстве.

Выделительная система

Органы выделения представлены парой зелёных желёз, расположенных в передней части головогруди (у основания длинных усиков и открываются наружу). Каждая железа состоит из двух отделов — собственно железы и мочевого пузыря.

В мочевом пузыре накапливаются вредные продукты жизнедеятельности образовавшиеся в процессе обмена веществ, выводится наружу по выделительному каналу через выделительную пору. Выделительная железа по своему происхождению есть не что иное, как видоизменённый метанефридий. Она начинается небольшим целомическим мешочком (в целом из всех органов тела поступают вредные продукты обмена веществ), от которого отходит извилистая трубка — железистый канал.

Строение

Особенностью ракообразных является хитиновый панцирь, пропитанный карбонатом кальция, что даёт ему большую прочность. Панцирь является внешним скелетом.

Большинство раков имеют следующие отделы тела:

• голова;
• грудь;
• брюшко.

На голове находятся две пары антенн (органы осязания), глаза и челюсти.

ТОП-2 статьи

которые читают вместе с этой

Количество конечностей различно, зависит от количества сегментов тела. Крупные раки относятся к отряду десятиногих. У них 5 пар ходильных ног и несколько пар мелких плавательных.

Мелкие рачки щитни имеют до 71 пары ног, используемых для плавания и добычи пищи. У основания конечностей находятся жабры.

Рис. 1. Внутреннее строение речного рака.

Пищеварительная система состоит из трёх отделов:

• переднего;
• среднего;
• заднего.

Передний отдел включает пищевод и желудок, в котором пища перетирается с помощью хитиновых зубцов.

В среднюю кишку впадают протоки печени, задняя кишка прямая.

Органы выделения раков – парные почки, расположенные в голове. Также к выделительной системе относится мочевой пузырь и идущие к нему от почек каналы.

Крупные раки имеют сердце. Гемолимфа (аналог крови) омывает почки и другие органы.

Органы размножения парные. Развитие речного рака прямое, т. е. из его яиц выходят маленькие раки. У большинства ракообразных развитие с превращением – из яиц выходят личинки.