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, в том числе крабы, омары и креветки, относятся к членистоногим, так же как и насекомые, пауки, скорпионы, губоногие и двупарноногие. Почти все ракообразные обитают в воде. У них есть две пары головных усиков и два глаза, а их тело защищает твердый внешний покров, который называют наружным скелетом.

Предки современных ракообразных появились около 545 миллионов лет назад, то есть в кембрийский период, и хорошо сохранились в виде окаменелостей. Некоторые из сегодняшних видов этих беспозвоночных изменились настолько незначительно, что их считают живыми ископаемыми. Например, у цефалокарид общая форма тела осталась практически неизменной с момента их появления в триасовом периоде от 248 до 208 миллионов лет назад.

Общая форма тела

Всех ракообразных объединяет несколько отличительных признаков. Их тело обычно состоит из трех отчетливо выделяемых сегментов: головы, груди и брюшка. На голове расположены два сложных глаза на стебельках и две пары усиков. Тело покрыто твердым наружным скелетом, прочность которому придает химическое соединение карбонат кальция. Периодически ракообразные сбрасывают панцирь, чтобы расти. На груди и брюшке парами расположены конечности, которые служат для передвижения и питания, но их конкретное число у разных видов различается. Возможно, такое разнообразие внесло свой вклад в процветание этой группы.

Типы ракообразных

Ракообразные составляют обширную и крайне разнообразную группу членистоногих. Специалисты полагают, что к ним относится свыше 50 000 видов, но реальная цифра может быть намного больше. Эти преимущественно водные беспозвоночные могут иметь микроскопические размеры, как веслоногие, или быть массивными, как японский краб-паук, вес которого достигает 20 килограммов, а размах ног превышает 4 метра.

Ракообразные делятся на шесть классов. Из них больше всего известны жаброногие (например артемия и ветвистоусые раки), челюстеногие (например усоногие и веслоногие), а также высшие раки. Высшие раки составляют самый обширный класс и включают таких знакомых всем представителей, как крабы, омары и креветки, и все виды, живущие на суше, например мокриц.

Размножение ракообразных

Большинство ракообразных размножается половым путем, то есть мужские особи вырабатывают сперматозоиды, которые оплодотворяют яйцеклетки женских. После спаривания оплодотворенные яйца обычно уносит течением. У некоторых видов самки удерживают яйца в специальной выводковой камере или на длинных липких нитях. Из яиц вылупляются личинки, которые проходят несколько этапов развития и лишь затем становятся похожи на взрослую особь.

Нескольким видам ракообразных не свойственно половое размножение. Одни из них относятся к гермафродитам, то есть обладают как мужскими, так и женскими половыми органами и могут сами осуществлять оплодотворение. Другие дают потомство в ходе партеногенеза, когда женские половые клетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения мужскими. Этот способ размножения встречается как у простых ракообразных типа ветвистоусых раков, так и у более высокоорганизованных видов, к которым относятся мраморные раки.

Ракообразные в пищевых цепях

Многие ракообразные занимают важное место в пищевых цепях. Микроскопический криль и веслоногие служат пищей для многих морских животных, а хорошо известные представители ракообразных, такие как крабы, омары и креветки, пользуются популярностью у людей. В 2007 году было выловлено и выращено более 11 миллионов тонн этих беспозвоночных. Спрос на них особенно высок в Азии, а почти половину поставок обеспечивает Китай.

Помощники или вредители

Ракообразные, или раки, произошли от трилобитообразных членистоногих, перешедших к более быстрому передвижению на дне водоемов и в толще воды. В связи с более активным образом жизни организация ракообразных значительно усложнилась по сравнению с их предками. Это большой и разнообразный класс, представители которого обитают в морских, пресных и солоноватых водоемах. Лишь немногие ракообразные живут на суше, но только во влажных местах.
Наружное строение. Строение раков (см. рис. 75, 80) очень разнообразно. Расчленение тела на отделы в разных группах не сходно. Часто головной и грудной отделы сливаются вместе, образуя головогрудь, с которой соединяется членистое брюшко. Величина тела колеблется в широких пределах: множество форм - микроскопические организмы, обитающие преимущественно в толще воды; донные формы часто достигают больших размеров. Кутикула ракообразных, как и у всех водных членистоногих, состоит из двух основных слоев: внутреннего - эндокутикулы, и наружного - экзокутикулы (рис. 78). Последняя пропитана дубильными веществами и поэтому очень прочна. Во время линьки эндокутикула растворяется и всасывается гиподермой, а экзокутикула нерастворима и целиком сбрасывается. Крупные раки покрыты крепкими панцирями. Мелкие формы тоже могут иметь панцирные образования, но большей частью хитиновая кутикула, покрывающая их, тонкая. У одного отряда низших раков (ракушковые рачки) тело заключено в двустворчатую известковую раковину. Все ракообразные имеют две пары усиков, или антенн (рис. 73, 80), строение и функции которых в разных группах класса не сходны (см. дальше).

Нервная система. У ряда низших форм центральный отдел этой системы состоит из сравнительно простого головного мозга и брюшных тяжей, образующих лестницу, а не цепочку (см. рис. 72), у остальных ракообразных происходит усложнение головного мозга (в различной степени в разных группах), брюшные тяжи образуют цепочку, узлы которой по мере усиления концентрации тела могут соединяться вплоть до слияния всех узлов в один (см. рис. 72). Поведение высших представителей класса, являющихся, как правило, активными хищниками, достигающими очень большой величины, сильно усложнено и обеспечивается прогрессивными изменениями всей нервной системы. Органы осязания в виде чувствительных щетинок разбросаны по всему телу, но особенно много их на усиках. Органы, воспринимающие химические раздражения, развиты довольно хорошо; у крупных раков они сосредоточены главным образом на антеннах первой пары. Органы равновесия (статоцисты) распространены преимущественно у высших раков и находятся у них в первом членике первой пары усиков (рис. 79).

Глаза могут быть простыми и сложными. Сложные, или фасетчатые, глаза (рис. 79) состоят из большого количества отдельных глаз, или омматидиев. Каждый омматидий состоит из роговицы (прозрачной части хитиновой кутикулы), хрустального конуса - удлиненного прозрачного тела, к которому примыкают нервные, или ретинальные, клетки, выделяющие на своих внутренних краях светочувствительные палочки (рабдомы). Омматидии отделены друг от друга пигментными клетками. Лучи, падающие на омматидий косо, поглощаются пигментными клетками, изолирующими омматидии друг от друга, и до нервных клеток не доходят. Последние воспринимают лишь те лучи, которые падают перпендикулярно к поверхности омматидия. Таким образом, каждый омматидий воспринимает лишь часть предмета, все же омматидии - весь предмет. Изображение предмета в сложном глазу составляется из отдельных частей его и напоминает мозаичные картины (или мозаики), составленные из разноцветных камешков или пластинок. Поэтому такое зрение называется мозаичным. У многих крупных раков сложные глаза расположены на особых стебельках.

Двигательная система. Передвижение раков совершается при помощи разных конечностей - антенн или ног у планктонных, обычно мелких форм (рис. 80), специальных ходильных ног у бентических, обычно крупных форм (см. рис. 73). Кроме того, последние могут плавать, благодаря сильному подгибанию брюшка под грудь. У раков в отличие от наземных членистоногих широко распространены двуветвистые конечности, которые вместе со щетинками имеют широкую поверхность и удобны для использования их в качестве весел. У крупных раков, например у речного, ветви задней пары ног превратились в две широкие пластинки (см. рис. 73), которые вместе с последним, очень широким члеником брюшка хорошо помогают при загребании воды брюшком.
Кровеносная система. Сердце, как у всех членистоногих, помещающееся на спинной стороне, имеется у большинства ракообразных (см. рис. 75, 80, А). Форма сердца различна: от длинной трубки до компактного мешочка. У ряда мелких форм сердце отсутствует и перемещение крови вызывается у них движениями кишечника, а также движениями всего тела. Развитие сети кровеносных сосудов в основном зависит от размеров тела: у крупных раков она может быть развита достаточно хорошо, у мелких - может полностью редуцироваться.

Дыхательная система. Органами дыхания у большинства ракообразных служат жабры, которые представляют собой придатки ног, имеющие разную форму: у мелких раков это округлые листки (рис. 80, А), у крупных раков (как, например, у речного рака) они мелко рассечены (см. рис. 75), благодаря чему увеличивается их поверхность. Смена воды около жабр происходит благодаря движению ног, на которых они находятся, а также вследствие движения определенных конечностей, не имеющих жабр. У довольно значительного количества мелких видов жабр нет и поглощение кислорода происходит у них через поверхность тела, главным образом в более тонких местах ее.
Выделительная система. Выделительная система представлена в основном парой, редко больше, метанефридий. Уменьшение количества этих органов по сравнению с кольчатыми червями, у которых они многочисленны, объясняется главным образом тем, что у ракообразных полость тела сплошная, не разделенная перегородками, как у кольчецов, и им достаточно иметь небольшое количество выделительных органов, но более сложно устроенных, разделенных на ряд отделов (рис. 81). У высших раков метанефридии достигают особенно большой сложности, они велики (около 1 см и больше) и открываются в основании антенн второй пары и поэтому называются антеннальными. У остальных раков метанефридии устроены проще, они меньшей величины (см. рис. 80,А) и открываются у основания второй пары нижних челюстей, или максилл, почему и получили название максиллярных .
Пищеварительная система. Пищеварительная система очень разнообразна. Мелкие рачки (см. рис. 80), живущие в толще воды, получают пищу (органические кусочки, бактерии, водоросли, микроскопические животные) в результате энергичной работы у одних - усиков, у других - ротовых конечностей, у третьих - грудных ножек, создающих непрерывный ток воды. У рачка дафнии задние грудные ножки бьют 200-300 раз в минуту и обеспечивают поступление пищи в рот. Большие раки (см. рис. 73) захватывают добычу при помощи ног, вооруженных клешнями.
У ракообразных, как и у всех членистоногих, имеются конечности, окружающие рот и выполняющие ряд функций. В число ротовых конечностей речного и других раков, например, входят (см. рис. 73) хорошо развитые жвалы, или верхние челюсти, с членистым щупиком и пластинкой, внутренний край которой зазубрен и служит для перетирания пищи, и две пары нижних челюстей, которые тоже служат для механической обработки пищи. Кроме того, три пары ногочелюстей, расположенные уже на груди, помогают удерживать пищу и препровождать ее в рот. В передней части пищеварительного аппарата у многих видов развивается большой жевательный желудок (см. рис. 75), стенки которого утолщены благодаря кутикулярным образованиям и служат для механической обработки пищи. Переваривание пищи происходит в средней кишке, в которую впадают протоки пищеварительной железы, называемой печенью. В действительности эта железа выполняет функции поджелудочной и печеночной желез позвоночных животных, так как она выделяет сок, способствующий перевариванию всех основных органических соединений - белков, углеводов и жиров: печень же позвоночных играет большую роль главным образом в переваривании жиров. Поэтому пищеварительную железу раков правильнее называть поджелудочно-печеночной . У мелких рачков эти железы развиты умеренно, в виде печеночных отростков (см. рис. 80, А, 10), у крупных раков это большой орган, состоящий из нескольких долей (см. рис. 75).
Размножение. Размножение половое. Большинство видов раздельнополы. Самцы, как правило, сильно отличаются от самок размерами тела, строением конечностей и т. д. В некоторых группах низших раков широко распространен партеногенез. У ветвистоусых рачков, к которым относятся многие виды (например, различные дафнии), служащие кормом для рыб, большую часть теплого времени года встречаются только самки, откладывающие неоплодотворенные яйца, из которых быстро развиваются новые рачки. Самцы появляются обычно перед наступлением холодного времени года или других неблагоприятных условий. Самки, оплодотворенные самцами, откладывают яйца, окруженные крепкими, толстыми оболочками, которые развиваются только в следующем году. Многие раки вынашивают яйца на брюшке или в специальной выводковой камере (см. рис. 80, А).
Развитие. Развитие с превращением или прямое. У низших рачков, развивающихся с превращением, из яиц выходят личинки, называемые науплиусами (рис. 82). Эти личинки имеют три пары ног и один глаз. У высших раков, живущих в море, из яиц большей частью выходят личинки, называемые зоеа (рис. 82). Зоеы имеют большее число конечностей, чем науплиусы, и два сложных глаза; они усажены шипами, которые увеличивают их поверхность и облегчают парение в воде. Известны и другие виды личинок, которые занимают промежуточное положение между науплиусом и зоеа или между зоеа и взрослой формой. У многих низших пресноводных рачков и у речных раков развитие прямое.
Рост раков всегда связан с линьками; например, речной рак в течение первого года своей жизни линяет 10 раз и поэтому быстро растет (от 0,9 до 4,5 см), в течение второго года он линяет 5 раз, в течение третьего - только два раза, а потом самки линяют один раз в год, а самцы - 2 раза. После 5 лет они почти не растут; живут 15 - 20 лет.
Происхождение. Ракообразные произошли, как отмечалось выше, от членистоногих, близких к трилобитам. В связи с приспособлением к более активному и сложному образу жизни у них усилилась дифференциация тела на отделы, произошло слияние многих сегментов, т. е. возросла концентрация организма; усложнилась нервная система; строение конечностей (в общем одинаковое у трилобитообразных) в связи с выполнением разных функций стало разнообразным; повысилась интенсивность работы других систем органов.

Ракообразные – подтип (ранее класс) пресноводных беспозвоночных животных, относятся к типу членистоногие . Ракообразные животные имеют ряд особенностей отличающих их от других членистоногих. Только у ракообразных органы дыхания представлены в виде жабр. Ракообразные имеют по две пары усиков. Также некоторые представители ракообразных членистоногих могут дышать всей поверхностью тела. Ракообразных насчитывается более 50 тыс. видов. К ракообразным животным относятся крабы, речные раки , циклопы , дафнии , креветки, омары и другие беспозвоночные водные животные.

Строение ракообразных животных

Тело ракообразных, также как и паукообразных состоит из двух отделов: головогруди и брюшка. Практически у всех ракообразных внешний покров тела состоит из хитина – азотистого органического вещества, который играет роль панциря. С внутренней стороны к панцирю некоторых ракообразных, в частности раков, крабов и дафний прикреплены мышцы. Таким образом, панцирь является наружным скелетом ракообразных. Покрывающий брюшко, панцирь разделён на несколько члеников. Из-за чего брюшко ракообразных может изгибаться. Конечности у ракообразных в зависимости от того, где они размещены, выполняют разные функции. У многих ракообразных в передней части ракообразных расположены две пары усиков и ротовые органы. Например, у речного рака на головогрудном отделе имеется пять пар ног. В состав которых, входит самая большая и мощная пара – клешневидная. Как и все животные ракообразные линяют. У раков при линьке не редко отпадают части ножек или клешни. Также происходит смена хитинового покрова рака.

Размножение ракообразных животных

Размножение у ракообразных исключительно половое. Они раздельнополые. Ракообразные размножаются очень быстро, не смотря на то, что у них, не так у ж и много икры. В среднем самка речного рака откладывает максимум до 200 яиц, максимум до 300.

Виды ракообразных животных

Водяной ослик – лат. Asellus aquaticus, представитель типа членистоногие, относится к классу ракообразные. Водяной ослик – это беспозвоночное ракообразное животное небольших размеров.

Раки-отшельники – лат. Pagurus bernltardiis, представители типа членистоногие, относятся к классу ракообразные. Раки-отшельники – крупные беспозвоночные животные.

Общие признаки
1. Двусторонняя симметрия, трехслойность.
2. Конечности членистые (они покрыты кутикулой, состоящей из хитина, и членистое строение обеспечивает их подвижность).
3. Три отдела – голова, грудь, брюшко.
4. Внешний скелет из кутикулы, состоящей из хитина. Рост членистоногих из-за нерастяжимости кутикулы прерывистый и сопровождается линькой. Изнутри к кутикуле прикрепляются мышцы из поперечнополосатой мышечной ткани.
5. Смешанная полость тела, образующаяся за счет слияния вторичной и первичной полости тела. Она заполнена жидкостью.
6. Незамкнутая кровеносная система. Есть сердце, сосуды и лакуны. Сердце расположено на спинной стороне тела, состоит из камер и имеет остии (парные боковые отверстия), через которые кровь поступает в сердце.
7. Нервная система представлена нервными узлами и брюшной нервной цепочкой.

Характеристика класса производится на примере речного рака . Речной рак обитает в пресной воде. Тело разделяется на головогрудь и брюшко. Сегменты тела несут по паре конечностей, к которым крепятся жабры. На головогруди расположены: 2 пары усиков (короткие антеннулы и длинные антенны), 3 пары челюстей, 3 пары ногочелюстей и 5 пар ходильных конечностей. Первая пара ходильных ног видоизменена в клешни. На брюшке расположено 5 пар конечностей. У самцов первые две пары видоизменены в копулятивный аппарат, у самок первая пара брюшных ног редуцирована. Кутикула пропитана карбонатом кальция для увеличения прочности. В ее состав входят различные пигменты. Мышцы хорошо развиты, их основная часть сосредоточена в брюшке и конечностях.
Пищеварительная система начинается ртом, открывающимся в пищевод, который переходит в желудок. Желудок имеет два отдела (жевательный и цедильный). В средней кишке происходит переваривание и всасывание пищи. Задняя кишка прямая; через нее удаляются непереваренные остатки. Речной рак питается живыми и мертвыми животными, а также живыми растениями. Дыхательная система – жабры. Многие мелкие ракообразные не имеют жабр и дышат с помощью кожи. Выделительная система состоит из двух зеленых желез – почек. Выделительные отверстия находятся у основания антенн. Органы чувств: зрение – сложные глаза на стебельках (состоят из отдельных глазков; каждый из них воспринимает небольшую часть изображения, поэтому такое зрение называют мозаичным); осязание (антенны) и обоняние (антеннулы) и органы равновесия.
Половая система ракообразных представлена половыми железами и их протоками. Среди представителей класса встречаются раздельнополые животные и гермафродиты. Развитие прямое или с личинкой. Речной рак – раздельнополое животные с выраженным половым диморфизмом. После спаривание яйца находятся на конечностях самки. Развитие яиц длится примерно 3 месяца, после чего из них в начале лета вылупляются молодые особи (у речного рака прямое развитие), которые также некоторое время (10-12 дней) держатся на конечностях самки.

Некоторые представители
Дафния – мелкие водные животные, относящиеся к планктону. Характеризуются крупными антеннами, одним сложным глазом и одним простым. Играют важную роль как корм для мальков искусственно разводимых рыб.

Циклопы – это мелкие водные животные, относящиеся к планктону. Один из наиболее характерных признаков – наличие одного сложного глаза. Являются промежуточными хозяевами гельминтов (широкого лентеца). Используются как корм для рыб.

Высшие или десятиногие раки . От предыдущих групп отличаются постоянным количеством сегментов и наличием 5 пар ходильных конечностей. В основном это крупные водные животные, но встречаются и сухопутные формы (некоторые крабы, мокрицы). Представители : крабы, омары, креветки, лангусты, рак-отшельник, мокрица, водяной ослик, бокоплавы.

Значение ракообразных
1. Пищевое. Многие виды – промысловые животные.
2. Используются как корм для рыб в рыборазводных хозяйствах.
3. Промежуточные хозяева гельминтов.
4. Наносят вред кораблям (обрастают дно и уменьшают скорость движения).