Сообщение по биологии ракообразные. Класс Ракообразные (Crustacea) Общая характеристика класса. Дафнии, или водяные блохи

Описание

Тело ракообразных делится на следующие отделы: головной, грудной и брюшной. У некоторых видов, голова и грудная клетка слиты вместе (головогрудь). Ракообразные имеют внешний скелет (экзоскелет). Кутикула (наружный слой) зачастую усилен карбонатом кальция, что обеспечивает дополнительную структурную поддержку (особенно актуально для крупных видов).

У многих видов ракообразных есть пять пар придатков на голове (к ним относятся: две пары антенн (усиков), пара нижних челюстей (максилл) и пара верхних челюстей (мандибулы, или жвалы)). Сложные глаза расположены на конце стебельков. Грудная клетка содержит несколько пар перейопод (ходильные ноги), а сегментированное брюхо плеоподы (брюшные ноги). Задний конец тела ракообразных называют тельсон. Крупные виды ракообразных дышат при помощи жабр. Мелкие виды для осуществления газообмена использую поверхность тела.

Размножение

Большинство видов ракообразных - разнополые и размножаются половым путем, хотя некоторые группы, такие как усоногие, ремипедии и цефалокариды - гермафродиты. Жизненный цикл ракообразных начинается с оплодотворенного яйца, которые либо выпущено непосредственно в воду или крепятся к половым органам или ножкам самки. После вылупления из яйца, ракообразные проходят несколько стадий развития, прежде чем превратятся во взрослую особь.

Пищевая цепь

Ракообразные занимают ключевое место в морской и являются одними из самых распространенных животных на Земле. Они питаются организмами, такими как фитопланктон, в свою очередь, ракообразные становятся пищей для более крупных животных, таких как рыбы, а некоторые представители ракообразных, например, крабы, омары и креветки являются очень популярным продуктом питания для людей.

Размеры

Ракообразные бывают самых разных размеров от микроскопических водных блох и рачков до гигантского японского краба-паука, который достигает массы около 20 кг и имеет ноги 3-4 м в длину.

Питание

В процессе эволюции ракообразные приобрели широкий диапазон способов питания. Одни виды являются фильтраторами, извлекающими планктон из воды. Другие виды, особенно крупные, активные хищники, которые захватывают и разрывают свою добычу при помощи мощных придатков. Встречаются и падальщики, особенно среди мелких видов, питающиеся разлагающимися останками других организмов.

Первые ракообразные

Ракообразные хорошо представлены в палеонтологической летописи. Первые представители ракообразных относятся к кембрийскому периоду и представлены ископаемыми, добытыми в сланцевом формировании Берджес-Шейл, расположенном в Канаде.

Классификация

Ракообразные включают в себя следующие 6 классов:

Жаброногие (Branchiopoda) ;
Цефалокариды (Cephalocarida) ;
Высшие раки (Malacostraca) ;
Максиллоподы (Maxillopoda) ;
Ракушковые (Ostracoda) ;
Гребненогие (Remipedia) .

Характеристика ракообразных

С медицинской точки зрения представляют интерес некоторые виды планктонных ракообразных как промежуточные хозяева гельминтов (циклопы и диаптомусы).

До недавнего времени Класс Ракообразные разделяли на два подкласса - низшие и высшие раки. В подкласс низших раков объединяли листоногих, челюстеногих и ракушковых раков. В настоящее время признано, что такое объединение невозможно, так как эти группы раков различны по своему происхождению.

В данном разделе Класс Ракообразные будет рассматриваться по старой классификации.

Тело ракообразных разделяется на головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из сегментов головы и груди, сливающихся в общий, обычно нерасчлененный отдел тела. Брюшко чаще расчленено.

У всех ракообразных имеется 5 пар конечностей головы. Первые 2 пары представлены членистыми усиками; это так называемые антеннулы и антенны. Они несут на себе органы осязания, обоняния и равновесия. Следующие 3 пары - ротовые конечности - служат для захвата и измельчения пищи. К ним относят пару верхних челюстей, или мандибул, и 2 пары нижних челюстей - максилл. Каждый сегмент груди несет по паре ног. К ним относятся: ногочелюсти, участвующие в удерживании пищи, и локомоторные конечности (ходильные ноги). Брюшко у высших раков тоже несет конечности - плавательные ножки. У низших их нет.

Для ракообразных характерно двуветвистое строение конечностей. В них различают основание, наружную (дорсальную) и внутреннюю (вентральную) ветви. Такое строение конечностей и наличие на них жаберных выростов подтверждает происхождение ракообразных от многощетинковых кольчатых червей, имеющих двуветвистые параподии.

В связи с эволюцией в водной среде у ракообразных развились органы водного дыхания - жабры. Они нередко представляют собой выросты на конечностях. Кислород доставляется кровью из жабер к тканям. Низшие раки имеют бесцветную кровь, называемую гемолимфой. У высших раков имеется настоящая кровь, содержащая пигменты, связывающие кислород. Пигмент крови речного рака - гемоцианин - содержит атомы меди и придает крови голубой цвет.

Органами выделения служат одна или две пары видоизмененных метанефридий. Первая пара локализована в передней части головогруди; ее проток открывается у основания антенн (антеннальные железы). Проток второй пары открывается у основания максилл (максиллярные железы).

Ракообразные, за редкими исключениями, раздельнополы. Развиваются обычно с метаморфозом. Из яйца выходит личинка науплиус с несегментированным телом, 3 парами конечностей и одним непарным глазом.

Ракообразные обитают в морских и пресных водоемах, небольшое число видов приспособились к жизни на суше (мокрицы, сухопутные крабы).

Размеры и форма ракообразных чрезвычайно разнообразны.

рис. 1. Схема строения
конечностей ракообразного:
1 - протоподит, 2 - эндоподит,
3 - экзоподит, 4 - эпиподиты.

В теле выделяют головной, грудной и брюшной отделы. На сегментах тела находятся двуветвистые конечности. Типичная конечность ракообразных состоит из базальной части (протоподита), от которой отходят две ветви: наружная (экзоподит) и внутренняя (эндоподит) (рис. 1). Протоподит состоит из двух члеников: коксоподита и базоподита. На коксоподите имеется жаберный придаток - эпиподит, к базиподиту причленяются экзоподит и эндоподит. Конечность, имеющая такое строение, является многофункциональной. Если конечность специализируется на выполнении одной функции, ее строение отклоняется от описанного выше, например, экзоподит редуцируется, и конечность становится одноветвистой.

Головной отдел несет две пары усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции.

Как у всех членистногих покровы тела ракообразных представлены хитиновой кутикулой и гиподермой. В периферических слоях кутикулы откладываются соли кальция, придающие покровам жесткость и прочность. Внутренний слой состоит из мягкого и эластичного хитина. Наружный скелет препятствует росту животного, поэтому покровы периодически сбрасываются, происходит линька.

Центральная нервная система состоит из головного «мозга», окологлоточного нервного кольца и двух брюшных нервных стволов с ганглиями в каждом сегменте. У ракообразных хорошо развиты органы чувств (зрения, обоняния, осязания, равновесия). У многих видов ракообразных имеются фасеточные глаза. Фасеточный глаз состоит из множества мелких глазков, или омматидиев (у речного рака их более трех тысяч). Каждый омматидий воспринимает часть изображения, из их суммы складывается общая картина (мозаичное зрение).

Схема строения пищеварительной системы такая же, как у всех членистоногих.

Газообмен происходит в жабрах, у мелких ракообразных - через покровы тела. Жабры - пластинчатые или ветвистые тонкостенные выросты грудных конечностей и боковых стенок грудной части туловища.

Кровеносная система незамкнутого типа, состоит из сердца, расположенного на спинной стороне тела, и отходящих от него кровеносных сосудов - передней и задней аорты. Гемолимфа ракообразных может быть бесцветной, красноватой от присутствия гемоглобина и голубоватой от гемоцианина.

рис. 2. Науплиус -
личинка циклопа:
1 - науплиусов глазок,
2 - конечности.

Органы выделения - или пара антеннальных почек (антеннальных желез), или пара максиллярных почек (максиллярных желез). Почки представляют собой видоизмененные метанефридии и располагаются в головном отделе. Каждая почка состоит из двух частей: концевого мешочка и отходящего от него извитого канала. Каналец может расширяться, образуя мочевой пузырь. Канальца антеннальных почек открываются выделительными порами у основания вторых антенн. Канальца максиллярных почек открываются у основания второй пары максилл. В процессе индивидуального развития может происходить смена почек: у личинок функционируют максиллярные почки, у взрослых - антеннальные, или наоборот. Обе пары почек присутствуют одновременно у небольшого числа видов (остракоды).

Ракообразные - раздельнополые животные, у многих выражен половой диморфизм. Некоторые виды способны размножаться партеногенезом (дафнии, щитни, артемии).

У большинства ракообразных развитие - с метаморфозом, часто через несколько личиночных стадий. Типичная исходная личиночная стадия метаморфоза - науплиус (пловец). Науплиус (рис. 2) так же характерен для ракообразных, как трохофора для полихет. Науплиус имеет короткое несегментированное округлое тело с одним непарным глазком (науплиальный глаз) и с тремя парами конечностей: впереди рта - одноветвистые чувствительные антеннулы, позади - двуветвистые антенны и жвалы. При помощи конечностей он плавает в воде. Между жвалами и анальным отверстием располагается зона роста, в которой формируются постнауплиальные сегменты, и науплиус переходит в стадию метанауплиуса или циприсовидную личинку.

Класс Ракообразные подразделяется на подклассы: 1) Жаброногие (Branchiopoda) , 2) Максиллоподы (Maxillopoda) , 3) Высшие раки (Malacostraca) и др.

В ископаемом состоянии ракообразные известны с кембрийского периода палеозойской эры. По одной из гипотез произошли от трилобитов, по другой - от многощетинковых кольчатых червей.

Описание других классов типа Членистоногие.

Одних раков любят употреблять с пивом, за другими ухаживают в аквариумах, но мало кто вспоминает, что этим существам удавалось выживать на протяжении 130 миллионов лет, практически не меняя своего строения. Единственное, что отличает их от древних собратьев, - это размеры. Во времена Юрского периода некоторые виды раков достигали 3 м в длину и могли за себя постоять.

Сегодня в рядах ракообразных насчитывается около 55 000 представителей самой разной длины, живущих в морской или пресной воде, а некоторые из них предпочитают быть сухопутными.

История деликатеса

Раков люди использовали еще со времен Античности, но тогда их не подавали на стол в виде деликатеса. Очевидно, что знахари и лекари древнего мира знали о полезных свойствах панцирей, так как делали из них снадобья от укусов ядовитых насекомых.

Первое упоминание о том, что речные виды раков являются вкусным яством, было зафиксировано в 16 веке, когда один из шведских королей случайно их отведал. Тот час же был издан указ, чтобы крестьяне ловили и поставляли их к царскому столу, но не смели сами ими питаться под страхом смертной казни.

Подражая королю, так поступили и шведские дворяне, хотя у бедного люда царский указ вызывал недоумение. Они не считали раков едой и довольствовались ими только в голодные времена, что в этой стране случалось крайне редко.

В современной Швеции даже есть национальный праздник День поедания раков, когда люди собираются большими компаниями, варят этих членистоногих и запивают крепкими спиртными напитками.

Сегодня некоторые виды раков (фото это демонстрирует) считают деликатесом и не просто подают к пиву, а готовят из них супы, салаты, тушат с овощами, делают из них соусы и даже жарят.

Их мясо считается одним из самых экологически чистых, несмотря на то что они являются ассенизаторами и «санитарами» водных источников. Связано это со сбалансированным, самоочищающимся организмом, данным им природой.

Речные членистоногие

Существует разные виды речных раков, но это название не совсем точное, так как они обитают и в болотах, и в прудах, и в озерах, и в искусственных водоемах. Правильнее использовать понятие «пресноводные».

Все представители ракообразных, обитающие в пресной воде, имеют одинаковое строение:

их тело может достигать в длину от 10 до 20 см;
верхнюю часть туловища называют головогрудью;
у них удлиненное и более плоское брюшко;
заканчивается тело хвостовым плавником;
у них 10 грудных ног и жабры.

Наиболее известные виды раков пресноводных - это:

Широкопалый (Astacus astacus) обитает в водоемах Западной Европы и высокогорных реках Швейцарии, предпочитает места с температурой от +7 до +24 градусов тепла.
Тонкопалый (Astacus leptodactylus) может жить как в пресной проточной или стоячей воде, так и солоноватой с максимальным нагревом до +30.

Эти виды раков не пригодны для содержания в аквариумах, так как весьма требовательны в уходе, особенно к фильтрации воды и температурному режиму.

Флоридский рак

Хорошо известный многим аквариумистам красный флоридский рак на самом деле может быть черного, белого, оранжевого и даже синего цвета. Он обитает как в болотах и проточных реках, так и в заливных лугах, а по мере спада воды «уходит» в глубокие норы под землю.

Это самые нетребовательные к составу и качеству воды виды раков. Внешний вид их хорошо знаком жителям не только болотной Флориды, но и Европы. Его отличительной чертой являются красные шипы, расположенные на клешнях.

Это небольшого размера членистоногое (длина тела до 12 см) может легко переносить температуру воды от +5 до + 30 градусов и размножаться круглогодично в аквариуме, откладывая до 200 яиц. Инкубация продолжается в течение 30 дней, и в это время следует поддерживать температуру в аквариуме +20...+25 градусов.

Красный болотный рак хорошо уживается с рыбами, но следует помнить, что 1 паре потребуется аквариум на 100 литров воды.

Голубой рак из Кубы

Кубинские голубые раки могут иметь и другие окрасы, так как это напрямую зависит от природных условий в местах их обитания и цвета родителей.

Этот тропический представитель членистоногих обитает на Кубе и Пиносе. Он имеет небольшое тело до 12 см (без учета клешней) и обладает вполне миролюбивым характером, поэтому его можно содержать в аквариумах с подвижными или крупными рыбами.

То, что этот рак неприхотлив и отлично размножается в неволе, делает его любимцем многих аквариумистов. Для 2 или 4 представителей голубого кубинского рака потребуется емкость на 50 л с хорошей вентиляцией и фильтрацией воды.

Самка этого вида может отложить до 200 яиц за раз. Чтобы это произошло, лучше раков перед спариванием пересадить в другой аквариум поменьше, чтобы не было помех со стороны «соседей». Инкубация длится 3 недели, во время которых температура воды должна быть +25 градусов.

Морской членистоногий

Самым популярным у гурманов является мясо омаров. Эти морские виды раков отличаются от своих пресноводных собратьев исключительно размером и весом. Они имеют крепкий хитиновый панцирь, который молодые особи меняют по мере взросления.

Линька омара занимает от 2 до 4 недель, во время которых он беззащитен и вынужден прятаться от своих врагов в укромных местах. Интересен сам процесс избавления от тесного покрытия. Панцирь лопается на спине омара, как треснувшая по швам одежда. Чтобы освободиться, раку приходится спиной выходить из него, вынимая одну ногу за другой.

Самка омара откладывает до 4000 яиц на своем хвосте, после чего самец их оплодотворяет. Инкубационный период длится 9 месяцев, во время которого икринки так и остаются на теле матери. Готовыми к спариванию и употреблению в пищу считаются особи, пережившие 25 линек.

Гурманам хорошо известны европейский, норвежский и американский виды омаров. Стоимость их нежного, полезного, диетического мяса начинается от 50 долларов за килограмм, а еще 100 лет назад его использовали как наживку для ловли рыбы.

Сухопутный представитель членистоногих

Если задуматься над вопросом, какие бывают виды раков, то мало кто вспомнит, что существуют уникальные особи, умеющие лазить по деревьям.

Это кокосовые раки (Birgus latro), обитающие на островах Индийского и западной части Тихого океанов. Днем эти удивительные создания прячутся в листве пальм, а по ночам спускаются, чтобы поднять с земли упавшие фрукты или падаль. Островитяне называют этих раков-отшельников воришками, так как они часто подбирают все, что плохо, по их мнению, лежит.

Хотя большую часть жизни кокосовый рак проводит на земле, он начинает свою жизнь в водоемах, где самки откладывают яйца, из которых появляются маленькие и беззащитные рачки. Чтобы выжить, они вынуждены искать защитное покрытие для своих тел, которым чаще всего становится какая-нибудь ракушка.

После того как молодняк подрастает, раки выходят наружу и уже не могут вернуться в водную среду, так как их жабры атрофируются, а органами дыхания становятся вентилируемые легкие.

Желающим увидеть эти необычные создания придется отправиться в тропические джунгли ночью. Их мясо считается деликатесом и афродизиаком, но «охота» на них крайне ограничена.

Редкие ракообразные

Самые редкие виды раков, способные обитать в аквариумах, называются абрикосовые. Они обитают в Индонезии и могут быть как нежного оранжевого цвета, так и голубого, который встречается крайне редко.

Они небольшого размера, самцы редко дорастают до 10 см, а длина самки составляет 8 см. Чтобы содержать их в аквариумах, следует не только следить, чтобы температурный режим придерживался в пределах +25 градусов, но и дно было правильно оформлено.

Эти раки любят мелкий гравий, присыпанный бамбуковой, миндальной или дубовой листвой, которая к тому же служит хорошим антисептиком. Не помешают и многочисленные укрытия в виде коряг, металлических трубок и искусственных домиков. По большей части Orange Papua New Guinea lobster - неагрессивный вегетарианец, но «подселять» к нему мелких рыбок все-таки не рекомендуется.

Крупнейшие пресноводные членистоногие

Самые крупные виды раков, обитающие в пресных водоемах, родом из Тасмании. В реках на севере этого австралийского штата встречаются особи, достигающие 60-80 см в длину при весе от 3 до 6 кг.

Их любимым местом обитания являются реки со спокойным течением, хорошей вентиляцией воздуха и температурой воды +18 градусов. В зависимости от того, в какой реке живут эти гиганты, в равнинной или горной, они могут иметь окрас от зеленого и коричневого цвета до синего.

Так как Astacopsis gouldi доживают до 40 лет и считаются среди своих сородичей долгожителями, то и все жизненные процессы у них несколько затянуты. Например, к размножению самцы готовы только в 9 лет, а самки - к 14 годам, при этом спаривание у них происходит 1 раз в 2 года, а инкубационный период длится с осени до лета следующего года. В связи с этим у тасманских великанов принято держать гарем из самок разного возраста.

Хераксы

Еще одни представители австралийских рек – это раки хераксы. Удивительно то, что к этим членистоногим, насчитывающим множество видов, относятся особи, имеющие совершенно различные габариты. Так, одни из них могут быть 40 см в длину и весить до 3 кг, а другие вырастают до 10 см и помещаются в аквариумы объемом до 20 литров. Еще одним домом для этих пресноводных являются реки Новой Гвинеи.

Для содержания хераксов в аквариуме несложно создать условия. Они любят теплую воду и возможность порыться в грунте, поэтому при наличии таких «жильцов» растения лучше высаживать в горшках. Они их не едят, но выкопать могут. К соседству рыб раки хераксы проявляют равнодушие, но если разводить более крупных особей с большими клешнями, лучше держать их в отдельной емкости.

Необычные виды раков

Хотя в целом членистоногие внешне во многом схожи, их умения приспосабливаться и выживать разительно отличаются. Например, речные мраморные раки размножаются неполовым путем, а подобное явление в природе называется партеногенезом.

Самки этого вида раков умеют клонировать себя без привлечения к процессу самцов. Подобное явление ранее можно было наблюдать только у высших ракообразных, но никогда у небольших речных особей, максимально достигавших в длину 8 см.

Чтобы пресноводные аквариумные виды раков прижились, требуется постоянно поддерживать чистоту в воде, хорошо обогащенной кислородом.

Выбирая емкость для подобных «жильцов», следует исходить из параметров, что на 1 особь 6-7 см потребуется 15 литров воды. Чтобы питомцы чувствовали себя, как дома, следует правильно оформить дно. Потребуются коряги, гравий или песок, керамические или металлические цилиндры, куда раки смогут прятаться днем.

Высадка растений в емкости зависит от вида рака, как и то, будут ли с ним совместно находиться рыбки. В остальном содержание этих особей не доставляет хлопот, главное - не забывать закрывать аквариум крышкой, иначе можно найти своего питомца на кровати.

Ракообразные - первичноводные животные, поэтому в качестве органов дыхания у них имеются особые выросты конечностей - жабры. Представители этого класса отличаются от всех остальных членистоногих наличием на голове двух пар усиков. Конечности ракообразных часто сохраняют примитивный двуветвистый тип строения.

Речной рак. Рассмотрим основные морфофизиологические особенности этого класса на при мере хорошо известного представителя - речного рака.

Внешнее строение и образ жизни. Речной рак обитает в пресных водах: реках, ручьях, озерах. Присутствие раков в водоеме указывает на чистоту воды. Раки ведут активный ночной образ жизни, а днем прячутся под камнями, корягами или в норках. Раки всеядны, они питаются как растениями, так и животными, в том числе и их разлагающимися остатками. Размер взрослого рака достигает 20 см и более.

Снаружи рак покрыт твердым хитиновым панцирем, служащим надежной защитой от врагов. Темная зеленовато-бурая окраска панциря делает рака незаметным на дне. Как и у всех ракообразных, тело речного рака состоит из головного, грудного и брюшного отделов. Однако в его строении есть некоторые особенности. Внешнее строение и размеры ракообразных могут быть весьма разнообразными. Так, у некоторых примитивных форм сегментация отделов почти гомономная, и одна часть тела незаметно переходит в другую. У более высокоорганизованных видов части тела четко дифференцированы. Голова рака состоит из головной лопасти (акрона) , на которой располагается первая пара усиков (антенны 1, или антеннулы, и 4 сегментов (рис. 42).

Рис. 42. Конечности самки рака: 1 - антеннула, 2 - антенна 11, 3 - конечности головы, 4 - конечности груди, 5 - конечности брюшка

Конечности первого сегмента представляют собой вторую пару усиков (антенны), гораздо более длинных, чем антеннулы. Усики подвижны, служат для осязания и обоняния. Остальные 3 сегмента головы также несут видоизмененные 4 конечности: на втором сегменте - верхние челюсти (мандибулы) , на третьем и четвертом - две пары нижних челюстей (максuлл). Челюсти окружают ротовое отверстие и образуют ротовой аппарат, измельчающий пищу и подающий ее ко рту.

Грудь состоит из 8 сегментов. Первые 3 сегмента снабжены парными ногочелюстями, участвующими в измельчении, сортировке и передаче частиц пищи к ротовому аппарату. Следующие 5 сегментов несут по паре хо- дильных ног. Мощные клешни на первой паре ходильных ног служат для захвата пищи, нападения и защиты. Остальные ходильные ноги рак использует для передвижения.

Брюшко состоит из шести подвижно сочлененных уплощенных сегментов. Первые два сегмента брюшка самцов снабжены половыми ножками, имеющими вид трубочек. С их помошью сперма переносится к половым путям самки. У самок эти ножки рудиментарны. На следующих сегментах располагаются мелкие двуветвистые плавательные ножки. На последнем, шестом сегменте брюшка плавательные ножки сильно увеличены и вместе с широкой анальной лопастью образуют хвостовой плавник.

Следует отметить, что голова речного рака состоит из двух сочлененных отделов: протоцефалона и гнатоцефалона. Протоцефалон образуется путем слияния головной лопасти и первого головного сегмента, а гнатоцефалон - слиянием трех последующих головных сегментов, несущих челюсти. Причем гнатоцефалон срастается с грудным отделом, образуя так называемую челюстегрудь (гнатоторакс), прикрытый сверху и с боков прочным цельным панцирем - каропаксом. Таким образом, тело речного рака подразделяется на следующие отделы: голова - прогоцефалон (акрон и один сегмент), челюстегрудь - гнатоторакс (три головных и восемь грудных сегментов) и брюшко (шесть сегментов и анальная лопасть). Довольно часто в учебниках говорят о подразделении тела рака на головогрудь и брюшко. Как вы видите, это не совсем правильно, потому что головная лопасть и первый сегмент головного отдела не срастаются с нижележащими сегментами.

В спокойном состоянии рак передвигается по дну на ходильных ногах головой вперед. В момент опасности рак, расправив хвостовой плавник, резко и часто подгибает брюшко и стремительно толчками уплывает задом наперед.

ПОКРОВЫ. У примитивных ракообразных покровы относительно тонкие и образованы пластинками кутикулы, покрывающими тело со всех сторон. Однако у речного рака и других высоорганизованных форм внешние покровы утолщаются и образуют жесткий панцирь. Наружный слой кутикулы пропитывается солями, что значительно повышает прочность покровов.

Панцирь надежно защищает тело животного, однако не позволяет ему расти. Поэтому рост и развитие раков происходят во время периодических линек. Молодые раки быстро растут и поэтому линяют несколько раз в год, взрослые раки линяют значительно реже - раз в год. После сбрасывания старой кутикулы новая кутикула некоторое время остается мягкой и легко растяжимой. В этот момент раки становятся уязвимыми для врагов и прячутся в убежищах. Затем кутикула твердеет, пропитывается известью, и рост животного прекращается до следующей линьки.

Пищеварительная система. Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, прикрытым выростами кутикулы - верхней и нижней губой. Передняя кишка включает в себя короткий пищевод и желудок (рис. 43). Желудок рака состоит из двух отделов: жевательного и цедильного (nuлорического). Внутренние стенки жевательного отдела несут мощные хитиновые пластинки, с помощью которых пища мелко перетирается. Там же имеются белые округлые известковые утолщения - жерновки. Они накапливают карбонат кальция, необходимый раку для пропитки кутикулы после линьки. В цедильном отделе желудка тонкие выросты кутикулы образуют сито, через которое процеживается только сильно измельченная пища. Из желудка пища направляется в короткую среднюю кишку. У большинства ракообразных средняя кишка имеет боковые железистые выросты, не совсем правильно называемые печенью. У речного рака печень образована двумя самостоятельными лопастями (правой и левой), протоки которых впадают в среднюю кишку. Печень вырабатывает пищеварительные ферменты, поступающие в жевательный желудок. В ней также происходит полостное и внутриклеточное пищеварение и усвоение питательных веществ, поступающих из средней кишки.

Рис. 43. Внутреннее строение речного рака (самка):

1 - антенны II, 2 - антенны 1 (антеннулы), 3 - глаз, 4 - желудок, 5 - пищеварительная железа, 6 - артерии, 7 - яичник, 8 - сердце, 9 - брюшная нервная цепочка, 10 - задняя кишка, 11 - жабры

Так как печень ракообразных совмещает в себе функции печени и поджелудочной железы, специалисты-зоологи предпочитают называть этот орган просто пищеварительной железой. Поскольку печень частично выполняет функции средней кишки, в классе ракообразных существует обратная зависимость между развитием средней кишки и печени. Например, у дафний маленькая печень и длинная средняя кишка, а у речного рака средняя кишка - это короткая трубочка, длина которой в 10 раз меньше задней кишки.

Непереваренные остатки пищи поступают в длинную прямую заднюю кишку, проходящую через брюшко и открывающуюся отверстием в анальной лопасти.

Передняя и задняя кишки, имеющие эктодермальное происхождение, выстланы кутикулой, которая отслаивается при линьке и выходит наружу в виде трубочек. Поэтому во время линьки раки не питаются.

Дыхание. Дышит речной рак жабрами (см. рис. 43). Они расположены под карапаксом в жаберных камерах и надежно защищены от повреждений. Свежая вода постоянно поступает в камеры за счет создаваемого конечностями тока воды. Жабры представляют собой нежные, покрытые тонкой кутикупой многочисленные нитевидные выросты конечностей груди, в которые заходит полость тела. Через тонкие покровы жабр происходит газообмен. Гемолимфа, проходя по жаберным нитям, насыщается кислородом и отдает углекислый газ.

Многие мелкие ракообразные, имеющие тонкую кутикулу, лишены жабр и дышат всей поверхностью тела. У сухопутных ракообразных имеются специальные органы дыхания. Так, у мокриц на брюшных ножках имеются глубокие ветвящиеся впячивания покровов, напоминающие трахеи, в которых и происходит газообмен.

Кровеносная система. Кровеносная система незамкнутая. Сердце рака расположено на спинной стороне груди и представляет собой пульсирующий пятиугольный мышечный мешочек с тремя парами отверстий (остий) (см. рис. 43). При сокращении сердца гемолимфа выталкивается в ветвящиеся артерии и разносится по телу. Из кровеносных сосудов она изливается в полость тела, омывает внутренние органы, постепенно отдает кислород и направляется к жабрам. После насыщения кислородом в жабрах гемолимфа поступает в перикардий и из него - через остии внутрь сердца.

Выделительная система. Органы выделения речного рака - зеленые железы, получившие такое название за свой цвет. Они расположены в передней части челюстегруди. Внутренняя часть железы, имеющая вид небольшоro мешочка, представляет собой остаток целома и открывается в полость тела. За ней следует тонкий извитой каналец, состоящий из нескольких отделов, последний из которых расширяется в мочевой пузырь. От мочевого пузыря отходит короткий канал, который открывается наружу выделительным отверстием у основания второй пары усиков.

Нервная система. Нервная система рака состоит из хорошо развитого головного мозга, соединенного окологлоточным нервным кольцом с брюшной нервной цепочкой (см. рис. 43). От головного мозга нервы подходят к глазам и чувствительным усикам. От окологлоточного кольца - к ротовому аппарату, а от узлов брюшной нервной цепочки к остальным конечностям и внутренним органам тела.

Органы чувств . Органы чувств хорошо развиты. На головных усиках располагаются органы осязания и химического чувства. В основании первой пары усиков находятся органы равновесия - статоцисты.

Органы равновесия речного рака находятся у основания антеннул и представляют собой открытые мешковидные впячивания покровов, сообщающиеся с окружающей средой. Дно статоцистов выстлано тонкой кутикулой с чувствительными волосками. Песчинки, попадающие в статоцист через его наружное отверстие, выполняют роль статолитов. При изменении положения тела рака в пространстве статолиты раздражают волоски, и в мозг поступают соответствующие нервные импульсы. Во время линьки кутикулярная выстилка статоциста тоже отторгается, поэтому в этот период рак теряет координацию движений.

Сложные фасеточные глаза состоят из многочисленных простых глазков, каждый из которых функционирует индивидуально и воспринимает изображение только части окружающего пространства. В результате общее зрительное восприятие складывается из отдельных фрагментов. Такое зрение называют мозаичным. Глаза рака подвижные, они сидят на специальных выростах - глазных стебельках.

Размножение и развитие. Речные раки раздельнополы, с выраженным половым диморфизмом. У самок, в отличие от самцов, брюшко шире грудных сегментов. Первая пара брюшных конечностей самца превращена в совокупительный орган, у самок ножки рудиментарны. В челюстегруди располагаются непарные половые железы с парными половыми протоками, открывающимися половыми отверстиями у оснований третьей (у самок) и пятой (у самцов) пар грудных ходильных ножек. Поздней осенью или зимой происходит спаривание, во время которого самцы с помощью первой пары брюшных ножек приклеивают пакеты со спермой рядом с половыми отверстиями самок. После этого самки откладывают икру, которая приклеивается к брюшным ножкам. При этом брюшко прижимается к головогруди, образуя выводковую камеру. Внутри камеры происходит оплодотворение и развитие икринок. Весной из икринок вылупляются маленькие рачата, которые некоторое время остаются на брюшке у матери. Затем рачата покидают самку и переходят к самостоятельной жизни.

У ракообразных очень разнообразны форма и размер мужских гамет. У многих видов гаметы имеют очень крупные размеры и совершенно неподвижны. Например, некоторые мелкие ракушковые рачки, чья длина менее 1 мм, обладают самыми длинными спермиями среди всех животных - они на порядок длиннее самого рачка и достигают 6 мм! Вспомните, что мужские гаметы, не имеющие органоидов движения, называют сперм иями. Так же и в ботанике: подвижные гаметы споровых растений называют сперматозоидами, а неподвижные гаметы семенных растений - спермиями.

Рис. 44. Промысловые ракообразные: А - камчатский краб; Б - омар; В - лангуст

Значение и многообразие ракообразных. Ракообразные встречаются практически в любых водоемах. Их численность и биомасса очень высоки, поэтому ракообразные играют важную роль в водных экосистемах.

В планктоне пресных и морских водоемов обитает множество мелких ракообразных, которые питаются одноклеточными водорослями. В свою очередь, они служат кормом более крупным животным - от мальков рыб до китов. Тем самым мелкие ракообразные (ветвистоусые и веслоногие рачки, креветки и др.) представляют собой важное звено пищевой цепи любого водного сообщества.

Среди ракообразных много ценных промысловых объектов, которых человек употребляет в пищу: креветки, лангусты, омары, камчатский и другие крабы (рис. 44). Промысел ракообразных широко развит и достигает в мире 700 тыс. т в год. Пресноводных речных раков не только ловят в природе, но и успешно разводят на специально созданных фермах. На рыбоводных заводах выращивают мелких рачков (например, дафний) в качестве корма для рыб.