Ракообразные появились около 545 миллионов лет тому назад, задолго до млекопитающих. Несмотря на своё древнее происхождение, они до сих пор имеют широкое видовое разнообразие и занимают важную нишу в цепочке питания. Представителей этого класса великое множество, все они имеют общие черты. Для рассмотрения ракообразных можно изучить строение рака речного, представителя класса, который довольно широко распространен в России.
Представителей класса ракообразных великое множество, все они имеют общие черты
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.
Образ жизни
Из всего многообразия ракообразных лишь мокрицы предпочли жизни в воде существование на суше. Для различных видов ракообразных характерен индивидуальный образ жизни.
Креветки, примитивные рачки и жаброноги отдали свое существование на волю течению, которое носит их в различных направлениях. Такие, как морские желуди, ведут оседлый образ жизни, совсем не покидая воду.
Карповые вши и другие паразитические ракообразные живут и питаются за счет организма хозяина. Некоторые раки ведут практически неподвижный образ жизни, прикрепляясь к камням, раковинам, китам и акулам.
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.
Жизненный цикл
Строение речного рака тесно взаимосвязано с сезонными явлениями и образом жизни рака. С уменьшением светового дня их активность начинает снижаться. Процесс размножения у них начинается осенью. Это животные с наружным типом оплодотворения, поэтому икринки прикрепляются к брюшным ножкам самки. Так у раков проявляется забота о потомстве, в которой они проводят всю осень и зиму. За один раз самка выделяет до 600 икринок, которые вынашивает полгода.
С наступлением холодов раки опускаются все глубже и ведут малоподвижный образ жизни. Личинки из икры появляются только летом. Внешне они являются точной копией взрослых особей. Такой тип развития называется прямым. В этот период раки собираются на прибрежных участках. Это происходит потому, что для финального этапа развития оплодотворенных икринок нужны особые условия. К ним относятся более высокая температура и уровень кислорода.
Итак, в нашей статье мы рассмотрели строение речного рака и особенности его жизнедеятельности. К его основным чертам относятся:
— водная среда обитания;
— тело из головогруди и брюшка;
— 19 пар конечностей, которые позволяют ракам ходить по дну, плавать, охотиться, удерживать пищу, защищаться от врагов;
— смешанная полость тела;
— выведение продуктов обмена через зеленые железы;
— наличие сердца, незамкнутая кровеносная система;
— нервная система узлового типа;
— раздельнополость, наружное оплодотворение, прямое развитие.
Строение речного рака, который является представителем типа членистоногие, 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.
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.
Размножение
Раздельнополые ракообразные размножаются половым путем. Отмечается половой диморфизм. Брюшко самки значительно шире, чем у самца, а головогрудь уже.
В конце зимы, оплодотворенную икру самка откладывает на нижней стороне брюшка и носит ее до появления личинок (рачков). Самке приходится постоянно гонять воду изгибая свой хвост. Это необходимо для насыщения икры кислородом.
Рачки на брюшных лапках самки
В первые дни лета из икры вылупляются рачки, которые 10-12 дней жизни остаются на брюшке матери, после чего становятся самостоятельными особями.
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.
Жизнедеятельность
Обычный всем отлично известный с самого детства пресноводный рак является донным животным. Как правило, он передвигается по дну на ходильных ножках головкой вперед. Однако при опасности, делая быстрые движения хвостиком, уплывает назад.
С первого взгляда тяжело отличить самку раку от самца, но если присмотреться, то можно заметить, что у самочек членики брюха значительно шире, нежели голова-грудь, а у самцов речных раков брюшко наоборот уже, чем голова-грудь.
В последний зимний месяц самочка выметывает икру, которая прикреплена к ножкам брюха. В этом месте икра и созревает до начала лета, когда и начинают вылупляться маленькие рачки, которые первые полторы-две недели находятся под брюхом, а потом начинают собственную жизнедеятельность.
Самочка с икрой
Покров из хитина очень твердый и практически не растягивается, вследствие этого развитие молоденьких рачков происходит поэтапно. Когда рачку становится тесно в прежнем покрове, происходит его отставание от тельца и под ним начинает формироваться новый. Данный процесс называется линькой, т.е. старый панцирь разрушается, и из него появляется рачок, который покрытый еще не отвердевшим и прозрачным хитином. Рак начинает расти, а хитин начинает, пропитываться известняком и затвердевать. После этого рачок перестает расти, пока не начнется новая линька.
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.
Как дышит рак?
Дыхательная система состоит из жабр. Имеющийся в воде кислород через жаберные пластины попадает в кровь, а из неё через органы дыхания выводится наружу углекислый газ. Таким образом, происходит газообмен. Кровь, обогащённая кислородом, попадает в сердце сквозь отверстия в нём.
Основные системы органов
Внутреннее строение речного рака представлено достаточно сложными системами органов. Пищеварительная — сквозного типа, с наличием печени и слюнных желез, которые выделяют ферменты, расщепляющие питательные вещества. Конечные продукты обмена веществ удаляются из организма при помощи выделительной системы, представленной мальпигиевыми сосудами.
Органы дыхания 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.
Органы пищеварения и выделения
Пищеварительная система имеет достаточно непростое строение. Из ротового отверстия пища попадает в глотку, далее – в пищевод, после чего – в желудок, который имеет два отдела. Оба отдела желудка работают слаженно:
- сначала пища находится в первом крупном отделе. Здесь при помощи хитиновых зубцов пища перетирается;
- далее, во втором отделе, измельчённая пища процеживается через цедильный аппарат.
После желудка пища попадает в кишечник, потом в пищеварительную железу. Здесь содержимое переваривается, а полученные питательные вещества всасываются. То, что не переварилось, выходит наружу через анальное отверстие. Оно расположено в хвостовом плавнике.
Выделительная система состоит из одной пары зелёных желёз, которые открываются возле усиков. Через них выводятся токсичные продукты жизнедеятельности животного.
Рис.2. Внутренние органы ракообразных
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.
Внутреннее устройство
Внутреннее строение ракообразных отлично проиллюстрирует устройство речного рака. Существенных отличий между представителями этого класса не наблюдается.
Пищеварительный тракт
Пищеварительная система речного рака состоит из переднего, заднего и среднего отделов. Первый составляют рот, ногочелюсти, пищевод, а также жевательный желудок (предназначен для перетирания пищи). Средний отдел составляют следующие органы:
- средняя кишка с протоками от печени;
- цедильный желудок — внутреннюю часть органа покрывают хитиновые волоски, пропускающие только мелкоизмельченную пищу.
Средний отдел кишечника плавно переходит в задний и заканчивается анальным отверстием. В организме рака печень выполняет функцию пищеварительной железы. Она выделяет особые ферменты, расщепляющие не только жиры, но также протеины и углеводы. Все питательные элементы усваиваются в среднем отделе кишечника.
Органы дыхания и выделения
Так как раки обитают в водоемах, то животные имеют характерные органы дыхания — жабры. Они расположены в области спины и закрыты хитиновым щитом. Жабры представляют собой выросты на конечностях, используемых для передвижения, а также на ногочелюстях. Растворенный в воде кислород через жабры поступает в кровоток и разносится по всем тканям тела. Двуокись углерода, в свою очередь, выводится в окружающую среду. Животное не может длительное время находится на суши. Как только жабры высохнут, особь лишается возможности дышать и погибает.
Животное существует в водной стихии и ему не нужно экономить жидкость. Именно поэтому в отличие от сухопутных членистоногих у раков нет мальпигиевых сосудов. Органы выделения у этого существа представлены зелеными железами. Она находятся у основания длинных усов. Каждый орган выделения состоит из двух элементов:
- зеленой железы;
- мочевого пузыря.
Стоит чуть подробнее выяснить, какую роль они выполняют. В основании зеленой железы расположен целомический мешочек, в котором собираются вредные продукты жизнедеятельности из всего организма. Они через железистый канал попадают в мочевой пузырь, а затем выводятся наружу через выделительную пору.
Нервная и кровеносная системы
Нервную систему особи составляют надглоточный узел, выполняющий роль головного мозга, окологлоточное кольцо, подглоточный узел и брюшная нервная цепь. Подглоточный и надглоточный узлы соединены большим количеством нервных волокон, которые и образуют подглоточное кольцо.
Аналогично всем членистоногим, речной рак имеет лакунарную или незамкнутую кровеносную систему. Сразу следует сказать, что у рака вместо крови по сосудам циркулирует особая жидкость — гемолимфа, имеющая синеватый оттенок. Из артерий она просто выливается во внутреннюю полость тела и омывает все органы и ткани. Затем гемолимфа вновь поступает в сосуды. Сердечный мускул рака имеет форму пятиугольника и окружен перикардом — околосердечной сумочкой.
Сердце пронизывают щели, называемые остиями. Во время сокращения мускула они смыкаются, и гемолимфа движется в артерии. При расслаблении сердца остии раскрываются, чтобы кровь вернулась в орган.
Особенности размножения и значение в природе
Раки являются раздельнополыми существами. Внешние отличительные признаки между мужскими и женскими особями присутствуют, но выражены довольно слабо. Самки несколько крупнее самцов. Кроме этого, они имеют более широкое брюшко. У женских особей первая пара брюшных конечностей отсутствует. Слияние яйцеклеток со сперматозоидами происходит внутри тела самки.
В брачный период самец вводит в половые органы женской особи сперматофор — мешочек с семенной жидкостью. Через две или три недели самка метает яйца. При этом она растворяет оболочку сперматофора, что в результате приводит к слиянию мужских и женских половых клеток.
Многие виды ракообразных употребляются человеком в пищу. Мелкие представители этого класса служат кормом для различных животных. Речные раки занимают важное место в экологии биосферы планеты. Они употребляют в пищу тела мертвых животных, очищая тем самым водоем. Если предстоит написать доклад по теме, то в него стоит включить рисунки с подписями.
