Ракообразные — описание, признаки, питание, размножение и классификация. Размножение ракообразных развитие Тип развития ракообразных

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.

Членистоногие отличаются твердым покровом, в состав которого входит особое органическое вещество - хитин . Хитиновый покров несет защитную функцию и является наружным скелетом. Тело членистоногих, как и у кольчатых червей, состоит из отдельных члеников, но неодинаковых по строению. Имеются членистые конечности. Появление их в процессе эволюции связано с развитием прочного наружного скелета.

В связи с тем что покров нерастяжим, рост членистоногих сопровождается линькой . Полость тела смешанная , т. е. наряду с остатками первичной полости имеются зачатки вторичной. Кровеносная система незамкнутая . Наземные насекомые дышат при помощи трахей, а у водных есть и жабры.

КЛАСС РАКООБРАЗНЫЕ

Для ракообразных характерно наличие двух пар усов, сложных (фасеточных ) глаз, состоящих из множества отдельных простых глазков. Тело разделено на головогрудь и членистое брюшко. Дышат ракообразные при помощи жабр кислородом, растворенным в воде. Немногие из них приспособились к жизни на суше, но и в этом случае дышат при помощи жабр. Известно около 25 000 видов этого класса.

Речной рак живет в пресных проточных водах. Ведет ночной образ жизни. Тело его состоит из двух отделов - головогруди и брюшка (28). Головогрудь образована из сросшихся члеников головы и груди. Передняя часть головогруди вытянута и заострена и заканчивается острым шипом. У его основания два сложных глаза расположены на стебельках, благодаря чему рак может поворачивать их в разные стороны и расширять поле зрения. Сложные, или фасеточные, глаза состоят из множества мелких глазков (до 3000). На головогруди рака находятся две пары усиков. Длинные усики служат органами осязания, а короткие - органами обоняния и осязания. Ниже усиков расположены ротовые органы. Ротовые органы -это видоизмененные конечности. Первая пара образует верхние, а вторая и третья - нижние челюсти, остальные три пары - ногочелюсти. На головогруди располагаются пять пар ходильных ног, на трех передних парах имеются клешни, которые являются органами нападения и защиты. Кроме того, с помощью клешней рак захватывает, разрывает добычу и подносит ее ко рту. Членистое брюшко несет брюшные ножки, на которых самки вынашивают икру. Раки всеядны. Измельченная ротовыми органами пища через глотку и пищевод попадает в желудок, состоящий из двух отделов - жевательного и цедильного. При помощи хитиновых зубцов, расположенных на внутренних стенках жевательного отдела желудка, пища перетирается. Поступая в цедильный отдел желудка, пища процеживается и поступает в кишку, а затем в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание под действием пищеварительного сока и всасывание.

Органы дыхания - жабры, выросты кожи - расположены по бокам головогруди. В протекающую по жаберным сосудам кровь проникает кислород, а из крови выделяется углекислый газ.

Кровеносная система рака незамкнутая и состоит из мешковидного сердца, лежащего на спинной стороне тела, и отходящих от него сосудов.

Нервная система рака состоит из крупного надглоточного и подглоточного нервных узлов и брюшной нервной цепочки. Органы выделения рака - пара круглых зеленых желез. От каждой из них отходит выводной канал, открывающийся наружу у основания усиков. Через зеленые железы из организма рака удаляются растворенные в крови вредные продукты жизнедеятельности. Раки раздельнополы. Зимой самка откладывает яйца, причем каждое яйцо приклеивает к своим брюшным ножкам. В начале лета из яиц выходят рачки, которых самка еще долго носит на своих ножках. Периодически старый покров становится тесным для растущего организма. Под ним образуется новый покров. Происходит линька: старый покров лопается, и из него выходит рак, покрытый мягким и бесцветным хитином. Рак быстро растет, а клетки хитина пропитываются известью, твердеют, и рост прекращается до новой линьки.

Значение ракообразных в природе и народном хозяйстве человека многообразно. Крабы, раки, креветки используются в пищу. Мелкие ракообразные входят в состав планктона (массы плавучей пищи для водных животных, рыб, китов и др.). Поедая трупы животных, раки играют важную роль в очистке водоемов. Дафнии, циклопы и другие мелкие рачки являются хорошим кормом для рыб.

Ракообразные насчитывают около 30 тыс. видов в основном водных животных. Большинство из них живёт на дне. Некоторые ркообразные являются планктоном.

Среда обитания

Выделяют морские виды, способные жить в солёной воде, и пресноводные. Мелкие пресноводные рачки обитают не только в реках и озёрах, но и в прудах и лужах. Некоторые представители ракообразных приспособились к жизни в почве и на суше. Например, мокрицы, среди которых есть даже пустынные виды.

Мокрицы не кусаются, они питаются гниющими растительными остатками и не являются вредными животными. Их появление в жилище человека свидетельствует о повышенной влажности.

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.

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.

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.

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.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 402.

). Когда желтка мало (некоторые Copepoda и др.), дробление бывает полное, неравномерное и детерминированное, чем напоминает. дробление кольчатых червей. В таких случаях еще на очень ранних стадиях одна из клеток, делясь, дифференцируется на клетку, дающую начало энтодерме, и на мезодермальный телобласт.

Однако у большинства раков обилие желтка изменяет характер дробления; оно становится частичным и поверхностным ( рис. 271). Ядро яйца последовательно делится на 2, 4, 8 и более ядер без соответствующего деления самой клетки. Эти ядра уходят затем на периферию яйца, располагаются там в один слой, и вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы в виде небольшой клетки. Центральная масса желтка остается неразделенной, и только поверхность ее одета одним слоем клеток. Отсюда частичное дробление такого типа называется поверхностным. Такая стадия отвечает бластуле , первичная полость которой заполнена желтком. Часть клеток бластулы на будущей брюшной стороне зародыша уходит под наружный слой и дает начало энтодерме и мезодерме. Вследствие этого на брюшной стороне получается многослойная клеточная пластинка - зародышевая полоска. Поверхностный слой ее образован эктодермой, более глубокие слои представляют мезодерму, а самый глубокий слой, прилегающий к желтку, - энтодерму.

Формирование зародыша происходит главным образом за счет зародышевой полоски, начинающей сегментироваться, причем самый передний и мощный участок ее дает начало парным головным долям, за счет которых возникают сложные глаза. Позади долей первыми закладываются зачатки головной лопасти (акрона) и двух передних сегментов: антеннального и мандибулярного. Мезодерма зародыша в некоторых случаях складывается в два ряда целомических мешков (как у кольчатых червей), которые впоследствии, однако, разрушаются. Клетки их идут на построение мезодермальных органов (мышц, сердца и т. д.), а полости сливаются с остатками первичной полости тела, образуя полость смешанного происхождения - миксоцель. Иногда сегментация мезодермы у раков утрачивает свою отчетливость, а формирования ясного целома вообще не происходит.

Дальнейшее развитие у большинства ракообразных сопровождается метаморфозом различной сложности. У многих низших форм, например у листоногих раков - Phyllopoda, дело идет так. Зародыш развивает часть конечностей и выходит из яйцевой оболочки в виде личинки. Типичная исходная стадия метаморфоза - планктонная личинка науплиус ( рис. 272), столь же характерная для раков, как трохофора для Polychaeta.

Размножение

За редкими исключениями (усоногие раки), все ракообразные раздельнополы, причем у многих довольно резко выражен половой диморфизм. Так, самка речного рака отличается заметно более широким брюшком и, как мы знаем, строением первой и второй пар брюшных ножек. У многих низших ракообразных самцы значительно меньше самок.

Размножаются ракообразные исключительно половым способом. У ряда групп низших ракообразных (щитни, ветвистоусые, ракушковые) имеет место партеногенез и чередование партеногенетических и обоеполых поколений.

Строение мужских и женских половых органов несложно. Они состоят в большинстве случаев из парных гонад и отходящих от них выводных протоков - яйцеводов или семяпроводов, открывающихся наружу половыми отверстиями. Гонады имеют внутри полость.

У речного рака, например, мужская половая железа (семенник) хотя и не парная, но раздвоена в передней части, что указывает на ее образование из двух желез. От семенника отходят парные семяпроводы, довольно длинные, извитые. Расположенные ближе к выводному отверстию части семяпроводов имеют более утолщенные мускулистые стенки (семяизвергательный канал). Половые отверстия самцов помещаются на коксоподитах пятой пары грудных ножек (восьмого грудного сегмента).

Женская половая железа (яичник) речного рака в незрелом состоянии имеет внешнее сходство с семенниками, но позже в ней ясно видны довольно крупные яйцевые клетки. Яйцеводы представляют собой короткие трубки. Женские половые отверстия у речного рака расположены на коксоподитах третьей пары грудных ног (шестого грудного сегмента).

Оплодотворение у ракообразных происходит различно. У одних сперма при спаривании вводится в половые пути самки, в таких случаях у самок имеются семяприемники. У других ракообразных сперма в виде комков, имеющих различную форму (сперматофоры), приклеивается к покровам самки вблизи женского полового отверстия. У речного рака это осуществляется при помощи первой и второй пары брюшных ножек самца. Затем самка откладывает яйца. При этом она подгибает брюшко к нижней части головогруди. Выделяющийся вместе с яйцами секрет растворяет сперматофоры, и сперматозоиды оплодотворяют яйца, которые приклеиваются к брюшным ножкам самки.

Развитие ракообразных

Развитие оплодотворенных яиц происходит различно и находится в зависимости от степени богатства их желтком. Для развития бедных желтком яиц (веслоногие и др.) характерно полное дробление. У некоторых групп при этом наблюдаются отдельные элементы спирального дробления (сходство с дроблением аннелид). В случаях полного дробления развитие протекает обычно с метаморфозом. Из яйца выходит маленькая личинка науплиус, строение которой весьма примитивно, и формирование органов взрослого рака происходит уже в постэмбриональном периоде.

Яйца ракообразных, богатые желтком, характеризуются поверхностным дроблением. При этом личиночные стадии развития полностью проходят в яйцевых оболочках за счет использования желтка, и из яйца выходит вполне сформировавшийся рачок. Так, у речного рака, яйца которого перегружены желтком, из яйца выходит молодой рачок, очень похожий на взрослого (все сегменты тела сформированы), только очень маленький. Такое развитие называется прямым. Прямое развитие свойственна некоторым дафниям, мизидовым и речному раку.

Метаморфоз разных групп ракообразных протекает не одинаково. Основные различия заключаются в числе личиночных стадий и строения личинок вылупляющихся из яиц.

У многих групп ракообразных (жаброногие, веслоногие, усоногие, ракушковые и некоторые креветки) из яйца выходит внешне несегментированная личинка - науплиус. Она имеет три пары конечностей: одноветвистые антеннулы, двуветвистые антены имандибулы. Антенны расположены позади рта, а не впереди него, как у взрослых форм. Науплиус обладает непарным науплиальным глазком. На заднем конце тела науплиуса расположено анальное отверстие, перед которым обособляется зона роста, где происходит формирование новых сегментов с их конечностями, по порядку спереди назад: максиллярными, затем грудными и брюшными. Со времени обособления максиллярных и части грудных сегментов личинка называется метанауплиусом. Метанауплиус превращается во взрослого рачка. Это процесс происходит несколько различно у разных видов ракообразных. для развития циклопа характерна еще и третья стадия развития - копепойдная личиночная стадия.

У высших ракообразных, развивающихся с наиболее полно выраженным метаморфозом, например у креветок, первыми личиночными стадиями являются стадии науплинуса и метаплинуса. Но для высших раков характерно наличие особых личиночных стадий - протозоеа и зоеа.

Стадия протозоеа характеризуется: 1) появлением сложных фасеточных глаз, 2) развитием ногочелюстей, 3)ясной дифференцовкой тела на головогрудь и брюшко.

Стадия зоеа отличается отпротозоеа появлением зачатков следующих грудных конечностей и еще большей дифференцовкой головогруди и брюшка. характерно, что зачатки грудных конечностей у зоеа и у протозоеа двуветвисты. Стадии зоеа у различных форм выглядят не одинаково, отличаясь наличием разнообразных выростов и шипов и т. п., но эти различия вторичного характера и связаны с приспособлением личинок к планктонному образу жизни.

После стадии зоеа у креветок следует мизидная стадия. Эта личинка уже в большей степени напоминает сформировавшегося рачка по форме и расчленению тела. Самым характерным для мизидной стадии является наличие брюшных конечностей, тогда как грудные сохраняют еще двуветвистый характер. После нескольких линек мизидная стадия превращается в молодую креветку.

У других высших раков развитие идет несколько иначе, более или менее укороченным путем. Так, у крабов из яйца выходит сразу личинка зоеа, имеющая очень характерный вид - с большим шипом на головогрудном щите. В дальнейшем развитии для краба характерна особая личиночная стадия - мегалопа, ведущая уже донный образ жизни. Мегалопа сильно напоминает краба, но имеет еще довольно развитые брюшко и брюшные конечности.