Класс ракообразные: строение и системы органов, размножение ракообразных и их значение в природе

Ракообразные — описание, признаки, питание, размножение и классификация

Ракообразные (Crustacea) — подтип членистоногих, который включает в себя следующие наиболее известных животных: крабов, омаров, креветок, криль, раков, мокриц и усоногих. На сегодняшний день открыто около 70000 видов.

Ракообразные развивались в море и по сей день, являются единственным подтипом членистоногих, для которого водная среда является основной. Есть несколько наземных видов ракообразных (например, наземные крабы, наземные раки-отшельники и мокрицы), а также несколько паразитических групп (например, китовые вши и рыбьи вши).

Большинство ракообразных ведут подвижный образ жизни, но некоторые группы, например, усоногие — оседлый.

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 пищевой цепочке 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).

Класс ракообразные общая характеристика

Различные системы предусматривают выделение ракообразных в отдельный тип или отнесение к классу Crustacea подтипа беспозвоночных животных. Раки входят в тип членистоногие, беспозвоночные.

Сходная характеристика:

1. Дыхание через жабры.
2. Головной и грудной отделы объединены в головогрудь.
3. Для осязания, равновесия и обоняния используются две пары усиков. Ротовые конечности представлены 3 парами антенн, захватывающими и измельчающими пищу.
4. Каждый отдельный грудной сегмент обладает 1 парой ног.
5. У высших раков на брюшке располагаются специальные плавательные конечности.
6. Всем ракам свойственна периодическая линька.
7. Преимущественно раздельнополые.

Сколько пар ног у ракообразных? Это различно для отдельных представителей. Количество конечностей зависит от числа сегментов тела. У крабов 19 пар конечностей, у речных раков – 10.

Размеры раков колеблются от 1 мм до 1,5 – 2 м. Самый большой обитает в японских водах Тихого океана. Вес гигантского японского краба достигает 40 кг. Длина тела составляет около 80 см. Этот океанский рак обитает на глубине от 200 м.

Кровеносная и дыхательная системы

Класс Ракообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце.

Дышат ракообразные при помощи жабр. Они имеются даже у наземных рачков — мокриц, живущих в погребах, под камнями и в других влажных и затененных местах.

Видео

https://youtube.com/watch?v=DipQwpao7i0

Ракообразные (Crustacea) — подтип членистоногих, который включает в себя следующие наиболее известных животных: крабов, омаров, креветок, криль, раков, мокриц и усоногих. На сегодняшний день открыто около 70000 видов. Ракообразные развивались в море и по сей день, являются единственным подтипом членистоногих, для которого водная среда является основной. Есть несколько наземных видов ракообразных (например, наземные крабы, наземные раки-отшельники и мокрицы), а также несколько паразитических групп (например, китовые вши и рыбьи вши). Большинство ракообразных ведут подвижный образ жизни, но некоторые группы, например, усоногие — оседлый.

Альтернативная версия

Некоторые базы данных не придерживаются общепринятой классификации. Группа максиллопод в них не признаётся и делится на два надкласса, которые, в свою очередь, формируются в несколько подклассов. Это позволяет в большей мере систематизировать знания о животных. Основные подклассы следующие:

1. Карпоеды или карповые вши живут в пресной или морской воде, паразитируют на земноводных головастиках и рыбах. Ранее к ним относилось два отряда, но сейчас один из них считается вымершим.
2. Веслоногие или копеподы — крупнейший таксон, изучению которого посвящён целый раздел карцинологии. Наука копеподия помогла установить, что большинство видов, входящих в подкласс, считаются паразитическими формами, причём некоторые из них являются довольно крупными и достигают 6,5 см в длину. Такие особи снижают поголовье рыб. Также существуют и свободноживущие представители, обитающие в толще воды. Они, напротив, часто становятся кормом для рыб. Сами они либо охотятся на молодые поколения других ракообразных, либо довольствуются бактериями и водорослями, отфильтрованными из воды.
3. Мистакокариды. Представители 12 видов, входящих в этот подкласс, настолько мелкие, что живут в пространстве между песчинками на побережьях Америки, Африки и западного Средиземноморья. Их длина не превышает 1 мм, но при этом они имеют довольно развитое тело, состоящее из двух отделов и шести пар придатков.
4. Пятиустки. Этот подкласс имеет много названий — язычковые черви, пентастомиды, лингватулиды. Все представители паразитируют в дыхательных путях, носовых полостях, лёгких и иногда печени различных животных. В число их хозяев входят рептилии, млекопитающие и птицы. Некоторые виды опасны для людей, так как вызывают инвазионные болезни.
5. Тантулокариды. Ещё один подкласс, относящийся к паразитам, причём в качестве хозяев они часто выбирают представителей других отрядов ракообразных. Их хозяева, в свою очередь, сами могут паразитировать на другом животном.

Пятиустки паразитируют в дыхательных путях других животных

Эта классификация — всего лишь ещё один из вариантов систематизации ракообразных. Единая концепция до сих пор не разработана, поэтому процесс затягивается в связи с разногласиями в среде исследователей. Существует мнение, что в подтип также должны входить насекомые. Если это утверждение будет принято научным сообществом, всю систематизацию придётся перерабатывать заново: выделять новые общие признаки и отказаться от объединения в таксон по принципу степени родства видов.

Пищеварительная и выделительная системы

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

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

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

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

Разновидности рака

Рак — это ракообразный беспозвоночный представитель класса членистоногих. В природе существует множество видов, но самыми распространенными являются только несколько:

• дальневосточный;
• европейский;
• флоридский;
• кубинский;
• карликовый;
• мексиканский;
• мраморный.

Ракообразные широко распространены по всему миру. Главной средой их обитания являются реки, пруды и озера. Причем в одном водоеме обычно живет только один вид. В зависимости от разновидности в природе бывают раки различной окраски от зеленого и коричневого до голубого и красного.

В данном видео вы подробнее узнаете о том, что едят раки:

Внешнее строение ракообразных

У ракообразных размеры и форма тела самые разнообразные. Мелкие планктонные формы имеют длину до $1$ мм, а крупные бентосные виды – до $80$ см. Сильно видоизменены сидячие формы, имеющие известковый панцирь и паразитические ракообразные.
Тело ракообразных включает три отдела:

1. головной;
2. грудной;
3. брюшной.

На сегментах тела расположены по паре двуветвистых конечностей.
Типичная конечность ракообразного имеет:

• наружную ветвь – экзоподит;
• внутреннюю ветвь – эндоподит, наружная и внутренняя ветви отходят от базальной части;
• базальную часть – протоподит, включающего членики базиподит и коксоподит. На коксоподите расположен жаберный придаток эпиподит. К базиподиту прикрепляются экзоподит и эндоподит. Если экзоподит редуцирован, то ноги будут одноветвистыми.

Головной отдел состоит из четырех сегментов и акрона – головной лопасти. На голове расположены придатки акрона: антеннулы (антены первые), конечности четырех сегментов (мандибулы – верхние челюсти, антенны вторые, две пары нижних челюстей – максилл).
Голова может состоять из двух сочлененных отделов или быть слитной.
Сочлененные отделы:

• протоцефалон, несет две пары антенн;
• гнатоцефалон, может срастаться с грудным отделом с образованием гнатоторакса (челюстегруди).

Грудной и борюшной отделы состоят из сегментов (от $5-8$ до $50$). Грудной отдел, главным образом, локомоторный.
Грудные конечности могут быть моно- или мультифункциональными:

• дыхательные;
• плавательные;
• участвующие в отфильтровывании пищи;
• ходильные;
• хватательные.

Пример 1

У речного рака имеется восемь пар грудных ног, из которых первые три – двуветвистые ногочелюсти, удерживающие и отчеживающие пищу, три следующие – одноветвистые ходильные и хватательные с клешней. Все грудные конечности выполняют функцию дыхания.

Брюшной отдел состоит из сегментов и тельсона, как правило, лишен конечностей. У высших раков на брюшке есть двуветвистые конечности, выполняющие плавательную, дыхательную, копулятивную функцию. У самок брюшные ножки часто служат для вынашивания потомства.
Ракообразные, не имеющие на конце тела брюшных конечностей, обладают членистыми придатками тельсона – вилочкой.

У большинства ракообразных хитиновые покровы пропитаны карбонатом кальция. На спинной поверхности тела склеротизированные участки сегментов образуют тергиты, на брюшной — стерниты.

Хитиновые покровы головного отдела образуют карапакс, способного прикрывать голову, грудь, все тело (ракушковые рачки, дафнии). У высших раков боковые части карапакса прикрывают жабры.

В коже раков, гиподерме, содержатся разнообразные пигменты, обеспечивающие покровительственную окраску.

Чем питается широкопалый речной рак?

Фото: Широкопалый речной рак

Широкопалых раков можно назвать всеядными, их меню состоит, как из растительной, так и из животной пищи. Конечно, растительность преобладает в рационе, если подсчитывать, то в процентном соотношении ее показатель равен 90.+-

Рак с большим удовольствием перекусывает различными водными растениями:

• рдестом;
• водяной гречихой;
• стеблями кувшинок;
• хвощом;
• элодеей;
• харовыми водорослями, содержащими много кальция.

В зимний период рак подъедает опавшую листву, слетевшую с прибрежных деревьев и попавшую в воду. Чтобы развиваться полноценно и своевременно, ракам необходима животная пища, содержащая в себе много белка. Усатые с удовольствием поедают всевозможных червячков, личинок, улиток, планктон, водяных блох, головастиков, бокоплавов. Надо заметить, что моллюски идут в ход вместе с их крепкими панцирями. Не обходят стороной раки и падаль, которую чуют издалека, ее запах их приманивает. Ракообразные объедают трупы животных и пернатых, попавших на дно, едят снулую рыбу, ведут охоту на больную или израненную рыбу, выступая в роли подводных чистильщиков или санитаров.

Кормятся раки в ночное и сумеречное время, а днем прячутся в своих укромных норах. Обоняние у них прекрасно развито, поэтому запах своей потенциальной добычи они чуют издали. Далеко от своих нор раки уходить не любят, поэтому и прокорм находят поблизости. Иногда, если рядом нет ничего съестного, им приходится перемещаться, но не дальше, чем на 100 – 250 метров. Охота раков достаточно своеобразна, они предпочитают ловить добычу прямо из укрытия, хватая ее мощными клешнями. Они не способны убивать молниеносно, обрекая пойманных на длительные предсмертные мучения. Раки, как тисками, держат сою добычу в крепких клешнях, откусывая от плоти по небольшому кусочку, так что, трапеза у них довольно длительная.

Замечено, что когда у раков оканчивается зимовка, завершается линька и подходит к концу процесс спаривания, они предпочитают перекусывать животной пищей, а все остальное время поедают всевозможную растительность. Раков, содержащихся в аквариумах, потчуют мясом, хлебными изделиями, включают в рацион разные овощи. Заводчики выяснили, что усатые неравнодушны к репе и моркови. Стоит заметить, что самочки едят больше пищи, но делают перекусы гораздо реже.

Внешнее строение

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

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

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

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.

Среда обитания раков

Вопреки распространённому мнению, речные раки не так уж неприхотливы в выборе водоёма. Больше всего они любят селиться в водоёмах с твёрдым и не очень илистым дном, предпочитая располагаться на глубине от 1,5 до 3 м, на дне и в ямах у берега. Молодых особей можно найти на мелководье, на незначительном удалении от береговой линии. В плотном глинистом дне и на обрывах способны вырыть норы до 1 метра глубиной, который тщательно охраняют.

Эти животные не выносят повышенного уровня кислотности, идеальный показатель pH для их среды обитания должен составлять от 6,5 и выше. В солёной воде моря эти раки обитать не могут. Если в водоёме обнаруживается дефицит извести, живущие в этом месте раки, будут расти значительно медленнее. Наиболее подходящая температура воды для этих обитателей пресноводных водоёмов — 16-22˚С. Они предпочитают вести ночной образ жизни, забиваясь днём под коряги, прячась на дне, в различных углублениях либо закапываясь в ил.

Биология: строение речного рака

Начнем с основ классификации. Это животное является представителем типа Членистоногие. Для них характерно наличие сегментированного тела и конечностей, наружного скелета и смешанной полости тела.

Животное, которые мы изучаем, относится к классу ракообразных. Его ближайшими «сородичами» являются дафнии, щитни, циклопы, карпоеды и крабы. Два других класса членистоногих — это Паукообразные и Насекомые.

Речной рак является достаточно древним представителем животного мира. Этот вид появился уже в Юрском периоде 130 млн лет назад. Его ископаемые формы свидетельствуют о незначительных эволюционных изменениях.

Практическое значение ракообразных

Различные виды раков служат пищей для морских и пресноводных животных и рыб. Кормом личинок и рыб являются дафнии и циклопы, диаптомусы и другие представители низших ракообразных.

Отдельные виды раков в процессе пищеварения способствуют фильтрации и осветлению окружающей воды.

Крупные представители ракообразных относятся к промысловым животным. Например, лобстеры и лангустины активно употребляются в пищу человеком. Они обладают многочисленными полезными свойствами – улучшают кровообращение, способствуют снижению артериального давления, укрепляют стенки сосудов, помогают в восстановлении функций нервной системы.

При этом никакой разницы между омаром и лобстером не существует. Это одно и тоже ракообразное, называемое во Франции омаром, а по-английски – лобстером.

Некоторые паразитические ракообразные приносят вред окружающим животным. Карповая вошь относится к кожным паразитам карпов, личинки циклопов и циклопы относятся к промежуточным хозяевам ленточных червей.

Роль ракообразных в экосистеме планеты высока. Многие виды раков являются редкими и находящимися под угрозой вымирания. Фото с названиями этих животных содержатся в Красной Книге.

Японский краб-паук / Macrocheira kaempferi

Название объясняется внешним сходством краба с данным представителем мира членистоногих. А вот название на латинском присвоено ещё в конце XVIII века в честь первого исследователя-натуралиста, который подробно описал строение и внешний вид краба.

Панцирь этого гиганта овальный или круглый и достигает в диаметре 1,5 метров, его клешни порядка 40 сантиметров, размах передних ног — 3 метра! Этот вид членистоногих заслуженно именуется самым крупным на планете.

Из-за своих размеров и нежнейшего высоко белкового мяса краб становится желанной добычей браконьеров, и количество особей ежегодно сокращается.

Кстати, на нашем сайте thebiggest.ru вы можете также узнать какой самый большой паук в мире.

2

Строение речного рака: внешнее и внутреннее

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.

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.

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.

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.

строения моллюсков и кишечнополостных. В частности, они не имеют кожно-мускульного мешка. Под прочным наружным скелетом находятся пучки поперечно-полосатых мышц, способные быстро сокращаться.

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.

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.

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.