Кількість вусиків у раків та їх функції. Potamobius spp

Лабораторна робота.

Тема: Зовнішня та внутрішня будова ракоподібних на прикладі річкового раку

Ціль:вивчити структурно-функціональні особливості річкового раку як представника вищих раків у зв'язку із середовищем його проживання.

1. Систематика

2. Теоретичні відомості

Підтип Жабродишачі (Branchiata)

Дихання зяброве, тіло поділено на три відділи: голову, груди та черевце. На голові дві пари вусиків: антенули – гомологи пальп розташовані на акроні, та антени – видозмінені кінцівки першого головного сегмента. На голові три пари щелеп. Кількість сегментів грудей та черевця сильно варіюють. Кінцівки, крім антени, мають двогіллястий характер.

Підтип поєднує один клас Ракоподібні (Crustacea).

Клас Ракоподібні (Crustacea)

Ракоподібні відіграють велику роль у біологічному кругообігу водних

екосистем. Дрібні планктонні рачки харчуються водоростями, самі ж у свою чергу є кормом для риб у всіх водоймах. Навіть великі морські тварини – беззубі кити, харчуються дрібними ракоподібними, виціджуючи їх із води у величезній кількості.

Серед ракоподібних багато біофільтраторів та детрітофагів, тобто. очищувачів водойм. Багато ракоподібних є об'єктом промислу і вживаються людиною в їжу. У багатьох країнах розвинений промисел раків, крабів, креветок. На рибоводних заводах розводять дрібних рачків як корм, особливо мальків риб.

Зовнішню будову.Форма тіла та розміри ракоподібних різноманітні.

Тіло ракоподібних складається з трьох відділів: голови, грудей та черевця. У примітивних форм один відділ непомітно перетворюється на інший, в організованих відділи більш диференційовані.

На сегментах голови розташовуються різні парні та непарні придатки. Парні – це антеннули, що несуть функцію дотику та нюху. Антени – видозмінені ніжки, ці кінцівки довші, і виконують функцію дотику, чи допомагають оборонятися. Наприклад, у лангустів вони довгі бичкоподібні. У веслоногих антени виконують локомоторну функцію.

Інші три сегменти голови також несуть кінцівки, які видозмінені в ротові частини, і служать для первинної обробки їжі. Кінцівки другого сегмента голови перетворюються на верхні щелепи жвали або мандібули – це сильно хітинізовані зазубрені платівки. На третьому та четвертому сегменті голови знаходяться перша та друга пара нижніх щелеп – максил.

Грудний та черевний відділ ракоподібних можуть поєднувати різну кількість сегментів (від 5-58 до 50). Кінцівки грудного відділу також спеціалізуються.

У багатьох (нижчих) кінцівки грудного відділу мультифункціональні та виконують плавальну, дихальну функції та фільтрацію (добувають їжу). В інших (вищих раків), наприклад, у річкового раку перші пари грудних ніг – двогілкові ногочелюсті служать для утримання та відщипування їжі. Четверта пара грудних ніг найпотужніша, закінчується клешнею, якою рак захоплює видобуток. Інші чотири пари грудних ніг - ходильні, хоча можуть нести також невеликі клешні. В основі грудних ніг раку розташовуються зябра, і тому вони несуть додаткову функцію дихання.

Черевний відділ ракоподібних складається з різної кількості сегментів та тельсона. Багато раків на черевному відділі немає кінцівок, більшість вищих раків несуть на черевному відділі двогіллясті ніжки, які спеціалізуються не так на русі, а служать для дихання чи розмноження.

Кінцівки ракоподібних, як би вони не були влаштовані, всі беруть початок

від примітивної типової двогіллястої кінцівки ракоподібних, яка складається з базальної частини протоподиту, від нього відходить дві гілки: зовнішня – екзоподит, та внутрішня – ендоподит. Протоподит у свою чергу складається з двох члеників: коксоподиту та базиподиту, коксоподит несе зябровий придаток – епіподит.

Покриви тіла ракоподібних – хітинізована кутикула, яка нерідко просочена солями карбонату кальцію, що забезпечує більшу міцність.

Травна системаракоподібна добре розвинена і складається з трубчастого травного тракту, куди впадають протоки травних залоз. Кишечник ділиться на передню середню та задню кишку. Передня кишка диференційована на стравохід та шлунок, має ектодермальне походження, протягом усього вона вистелена кутикулою. Кутикулярна вистилання в деяких відділах передньої кишки утворює потовщення, що служать для перетирання їжі.

Середня кишка ентодермального походження у примітивних форм (веслоногих) не утворює виростів, але у більшості раків вона утворює бічні залізисті вирости, які називають печінковими або просто печінкою.

Задня кишка має вигляд прямої трубки, тягнеться через усе черевце і закінчується анальним отвором. У річкового раку її довжина більш як удесятеро перевищує довжину середньої кишки. Як і передня кишка, вона вистелена кутикулою, яка при линянні відшаровується і у вигляді трубки виходить через анус.

Дихальна системау дрібних ракоподібних відсутній, і газообмін у них відбувається через всю поверхню тіла. У більшості ракоподібних органів дихання служать шкірні зябра у формі перистих або пластинчастих виростів.

Кровоносна системаракоподібних не замкнута, і у різних видів дуже

сильно варіює. Рух гемолімфи по судинах відбувається за рахунок скорочення серця, розташованого на спинній стороні, у грудному або спинному відділі.

Видільна системапредставлена ​​парними нирками - видозміненими цілодуктами, розташованими в голові. Кожна нирка – це залишок цілої у вигляді невеликого мішечка, від якого відходить звивистий вивідний канал із залізистими стінками.

Нервова системаскладається з парного надглоточного ганглія та навкологлоточного кільця та черевного нервового ланцюжка. Примітивні ракоподібні (жаброноги) мають нервову систему сходового типу. У ракоподібних, як і інших членистоногих, спостерігається процес олігомеризації та злиття гангліїв різних сегментів.

Органи чуття -представлені очима, органами дотику, хімічного почуття та органами рівноваги.

Очі у ракоподібних можуть бути складними та простими. Одні з ракоподібних мають лише прості очі (циклопи), більшість вищих мають складні очі, у деяких є й ті, й інші (рачки-карпоеди). Багато десятиногих раків мають органи рівноваги, розташовані в основі антенули - статоцисти.

Статева система. Ракоподібні переважно роздільностатеві тварини. Гермафродити зустрічаються лише серед сидячих форм. У роздільностатевих часто виражений статевий диморфізм: самки більші, різне число ніг у самок і самців. Статеві залози ембріонально закладаються як парні утворення, але в ході розвитку обидва зачатки зливаються і утворюють непарну гонаду. І лише деякі примітивні раки зберігають парні залози.

Розвитокракоподібних. Ембріональний розвиток подібний до кільчастих хробаків: спіральне нерівномірне детермоване дроблення, телобластичний спосіб закладки мезодерми. Постембріональний розвиток із метаморфозом. У ракоподібних із яйця виходить личинка – наупліус, яка веде планктонний спосіб життя. Наупліус – характерна личинка для ракоподібних. Наупліус потім перетворюється на наступну личинку – метанаупліус. Метанаупліус кілька разів линяє і поступово диференціюються всі сегменти, кінцівки, внутрішні органи, властиві дорослим тваринам.

У вищих раків наупліус розвивається у личинку – зоеа.

Класифікація. Клас ракоподібних поділяється на п'ять підкласів: підклас

Жаброногі (Branchiopoda), підклас Цефалокариди (Cephalocarida), підклас Максіллоподи (Maxillopoda), підклас Ракушкові (Ostracoda), підклас Вищі раки (Malacostraca).

Підклас Жаброногі (Branchiopoda)

Найпримітивніші ракоподібні з гомономною сегментацією тіла. Тіло закінчується фуркою, кінцівки грудного відділу листоподібні, виконують функції: рух, дихання, захоплення їжі. Голова вільна, на ній є фасеткові очі та непарний наупліс очей. Органи виділення – максилярні бруньки.

Розвиток йде з метаморфозом: личинки – наупліус та метанаупліус. У деяких розвиток може бути прямий. Підклас жаброногих включає два загони – Жаброногі (Anostraca) та Листоногі (Phyllopoda).

Підклас Цефалокариди (Cephalocarida)

Ракоподібні цього підкласу стали відомі з 1957 і були описані американським вченим Сандерсом. Дрібні рачки мешкають у морському мулі. У їх будові є межі проміжні між іншими підкласами. Голова вільна, несе антени, антенули, жвали та дві пари ніжок, подібних до грудних. Сегменти грудей однакові, як і ніжки цього відділу, що зближує їх із жаброногими. Передні грудні ноги не перетворені на ногочелюсті. Брюшко складається із дев'яти сегментів і тельсона, тобто. груди та черевце пропорційні. Цефалокаридам притаманні багато ознак предкових форм ракоподібних.

Підклас Максіллоподи (Maxillopoda)

Підклас Ракушкові ракоподібні (Ostracoda)

Назва підкласу пов'язана з тим, що їхнє тіло має двостулкову раковину (видозмінений карапакс) з хітину, просочену карбонатом кальцію. Як і двостулкові молюски, вони мають мантію, еластичну зв'язку, м'яз-замикач і замок. Ця конвергентна подібність пов'язана з риючим способом життя. Більшість черепашкових веде бентосний спосіб життя, повзаючи або зариваючись в мул у морях та прісних водоймах. Наявність раковини значною мірою вплинула і зовнішній вигляд. Тіло їх практично не сегментовано, про сегментацію говорить лише кількість ніг. Голова може мати, іноді, складні очі або тільки непарне науплісове око. Ділянка раковини перед оком прозора, тому рак бачить крізь раковину.

Розмноження переважно статеве, хоча в деяких може бути партеногенез. Личинки наупліуси мають тонку двостулкову раковину, яку змінюють у процесі зростання. Дорослі черепашкові, на відміну інших ракоподібних, не линяють.

Підклас Вищі раки (Malacostraca)

Від решти раків вони відрізняються певною кількістю сегментів тіла. Голова їх як у всіх складається з акрону та чотирьох сегментів, груди з восьми, а черевце – з 6-7 сегментів та тельсона. Голова може бути влаштована по-різному: гнатоцефалон може зливатися з грудними сегментами, утворюючи щелепні груди, або всі головні сегменти злиті між собою і ще з 1 - або 2-им сегментами грудей, тобто. утворюючи головогруди. У деяких зростаються черевні сегменти та тельсон. Усі вищі раки мають на черевці кінцівки, але немає фурки! (Виключення Nebalia).

Статеві отвори відкриваються на сегментах грудей - чоловічі на восьмому, жіночі на шостому. У всіх розвинені органи дихання та кровоносна система. Органами виділення дорослих є антенальні залози (нирки), у личинок максилярні. Тільки небалії у дорослому стані мають дві пари нирок. Розвиток з метаморфозом та пряме. Характерна личинка зої. Хоча вищі раки більш організовані, ніж інші, але в них зберігся ряд архаїчних ознак, наприклад, наявність придатків (кінців) на всіх сегментах тіла, двох пар нирок у деяких. Це говорить про те, що вони еволюціонували незалежно від інших підкласів.

3.Завдання

Завдання 1 . На наливному препараті розгляньте зовнішню будову річкового раку (Astacus astacus).Зверніть увагу на передній відділ карапаксу – рострум, фасеткові очі, антенули, антени, ротовий отвір. Знайдіть потиличну борозну та межу між протоцефалоном та щелепою грудьми.

Мал. 1. Річковий рак (вид зі спинного боку):

1 – рострум; 2 – антеннула; 3 - антена; 4 – фасеткове око; 5 – клешня першої пари ходильних ніг; 6 – ходильні ноги; 7 – карапакс; 8 – потилична борозна; 9 – зяброво-серцеві борозни; 10 – черевце; 11 - плавальні платівки; 12 – тельсон

Завдання 2 . На фіксованому препараті визначте межі сполуки цефалотораксу та абдомену. Знайдіть зяброво-серцеві борозни. Вивчіть будову та виконувані функції метамірно розташованих грудних кінцівок, що відповідають посегментному розташуванню параподій у поліхет. Вивчіть будову абдомена та абдоменальних членистих ніжок. Зверніть увагу на останню пару кінцівок – уроподи та завершальну ділянку черевця – тельсон. Вивчіть їх будову та виконувані функції (рис. 2).

Мал. 2. Річковий рак (вид з черевного боку):

А –самець; Б -самка: 1 – горбок з видільним отвором; 2 – статевий отвір; 3 – кінцівки першого та другого черевних сегментів самця; 4 – кінцівки третього – п'ятого черевних сегментів самця; 5 – рудиментарна кінцівка першого черевного сегмента самки; 6 – кінцівки другого – п'ятого черевних сегментів самки із яйцями; 7 - Анальний отвір; 8 – межа між протоцефалоном і щелепом грудьми; 9 – ротовий отвір (прикритий верхніми щелепами); 10 – третя пара ногощелеп; 11 – тельсон

Мал. 3. Кінцівки самця річкового раку:
1 - Антеннула; 2 – антена; 3 - Мандібула; 4 - Максілла I; 5 - Максіла II; 6- 8 – ногочелюсті; 9- 13 – ходильні ноги; 14, 15 – копулятивний апарат; 16- 18 – двогіллясті черевні ніжки; 19 – уропода

Завдання 3 . Відпрепаруйте кінцівки річкового раку, послідовно закріпіть їх за допомогою клею або ниток на папері. Підпишіть їх назви та вкажіть, якому сегменту тіла вони належать. Замалюйте антеннули та кінцівки річкового раку (Зелікман, рис. 100).

Для ознайомлення із будовою кінцівок річкового раку необхідно їх відпрепарувати. З цією метою переверніть рак черевною стороною вгору. Починаючи з останнього сегмента черевця, пінцетом слід відривати кінцівки, захоплюючи їх біля самої основи. Відпрепаровані кінцівки розташуйте на чистому аркуші паперу у суворій послідовності (рис. 3). Особливу увагу приділіть препаруванню кінцівок у ділянці ротового отвору. Відпрепаровані кінцівки обережно закріпіть на папері за допомогою ниток, клею або інших матеріалів. Підпишіть назву кожної кінцівки.

Завдання 4. Розгляньте загальне розташування внутрішніх органів річкового раку (Actacus astacus), розкритого зі спинного боку. Вивчіть розташування серця і відходять від нього кровоносних судин. Травну систему. Репродуктивну систему – гонади, їх протоки.

Замалюйте схему кровоносної системи річкового раку (Зелікман, рис. 111, 114).

Завдання 5. Вивчіть будову та розташування органів травної системи річкового раку – дволопатеву печінку, стравохід, складні шлунок, задню кишку.

Завдання 6. Замалюйте будову зеленої залози річкового раку (Зелікман, мал. 118).

4. Термінологія

Карапакс – _________________________________________________________

Рострум - __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Фасеткові очі – _________________________________________________

__________________________________________________________________

Абдомен - _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Торакс - __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Цефалон – _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Плеоподи - ________________________________________________________

__________________________________________________________________

Уроподи – _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Максілоподи – ____________________________________________________

__________________________________________________________________

Мандібули – _____________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Жвали – ___________________________________________________________

__________________________________________________________________

Тельсон - __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Аутотомія - _______________________________________________________

__________________________________________________________________

Гнатоторакс – ______________________________________________________

__________________________________________________________________

Протоцефалон – ____________________________________________________

__________________________________________________________________

5. Питання для обговорення

1. Які загальні ознаки членистоногих?

2. Які загальні ознаки ракоподібних?

3. З яких речовин складається панцир раку? Яке його значення?

4. З яких відділів складається тіло річкового раку?

5. Як відбувається линяння у раку?

6. Як визначити кількість сегментів, що утворюють голову річкового раку? Яку функцію виконують придатки голови?

7. Скільки сегментів входить до складу грудей річкового раку? Які особливості будови та функції грудних кінцівок?

8. Скільки сегментів утворюють черевце річкового раку? Які особливості будови та функції черевних кінцівок, що виконуються?

9. Які особливості будови типової двогіллястої кінцівки ракоподібних?

10. Яке походження антен та антеннул? Які функції вони виконують та де розташовані?

11. Які особливості будови та розташування органів зору річкового раку?

12. Які особливості руху річкового раку за різних умов середовища?

13. Як видозмінені кінцівки річкового раку у зв'язку з виконуваними ними функціями?

14. Чим зумовлена ​​рухливість сегментів тіла та члеників кінцівок річкового раку?

15. Чому сегментацію тіла річкового раку називають гетерономною?

16. Як проявляється статевий диморфізм у річкового раку?

18. Чим пояснюється невелика кількість яєць у кладці самки річкового раку?

19. Які особливості зовнішньої будови личинок річкового раку?

20. Чому річкові раки не зустрічаються у водоймах з органічними речовинами, що розкладаються, або зі зваженими частинками мулу?

21. Яке біогеоценотичне та промислове значення ракоподібних?

Річковий рак - ровесник динозаврів. Мало хто знає, що він веде свою історію з найдавніших часів. Ці ракоподібні з'явилися і сформувалися в епоху юрського періоду як окремий вид, приблизно 130 млн. років тому. Зовнішній вигляд річкового раку цей період мало змінився. Його населення активно зростає, розселяючись по всіх водоймах Європи.

Загальна характеристика

Мешкає річковий рак у прісних чистих водоймах:

• в озерах;
• у річкових заводах;
• у великих ставках.

Вдень рак ховається під корчами, камінням, корінням прибережних дерев, у норках, які сам риє у м'якому дні. Вночі він залишає свій притулок у пошуках корму. Харчується, в основному, рослинною їжею, живими та мертвими тваринами.

Зовнішня будова

Забарвлення у річкового раку зеленувато-бурого кольору. Його тіло складається з сегментів, що разом утворюють три відділи тіла:

• груди;
• голову;
• черевце.

Рухливо зчленованими, при цьому, залишаються лише сегменти черевця. Груди та голова зрослися в єдине ціле. Рух кінцівок забезпечує потужна поперечно-смугаста мускулатура. Зверху головогруди покриті суцільним хітиновим щитом, спереду якого розташовується гострий шип. По сторонах щита на рухомих стеблинках розташовуються очі, пара довгих вусиків і пара коротких.

Нижче ротового отвору з боків знаходяться 6 пар кінцівок:

• верхні щелепи;
• ногочелюсті-3 пари;
• нижні щелепи – 2 пари.

На головогрудях розміщуються п'ять пар ніг. Три передні пари мають клешні. Найбільша пара ходильних лап – перша. Клішні на ній найбільш розвинені. Вони одночасно є органами нападу та захисту. Клішні та ротові кінцівки утримують те, чим харчується рак, подрібнюють і кладуть у рот. Товста верхня щелепа у раку зазубрена. Зсередини до неї прикріплено сильні м'язи.

Черевце річкового раку складається з 6 члеників. Чотири членики мають двогіллясті членисті ніжки. Кінцівки першого та другого членика у самки редуковані, у самця видозмінені (беруть участь у копуляції). Шоста пара широка та пластинчаста, входить до складу хвостового плавця та відіграє важливу роль при пересуванні задом наперед.

Внутрішня будова річкового раку складається з:

Травна система

Система травлення починається отвором рота. Їжа надходить у горлянку, потім у короткий стравохід і в шлунок, у якому два відділи: цедильний і жувальний.

Спинні та бічні стінки жувального відділу мають три просочені вапном, потужні хітинові жувальні пластинки з вільними, зазубреними краями. Цедильний відділ має дві пластинки з волосками. Через нього, як через фільтр, проходить лише подрібнена їжа.

Дрібні харчові частинки надходять у кишечник, а великі повертаються у відділ.

Їжа перетравлюється і через залози та стінки середньої кишки всмоктується. Неперетравлені залишки виходять через, розташований на лопаті хвоста анальний отвір

Кровоносна система

Порожнина тіла у річкового раку змішана, в міжклітинних порожнинах і в судинах циркулює зелена або безбарвна рідина - гемолімфа, яка виконує функції ідентичні функцій крові у тварин, що мають замкнуту кровоносну систему.

Під щитком на спинному боці грудей знаходиться п'ятикутне серце. Від нього відходять кровоносні судини, які відкриваються в порожнині тіла. Кров віддає органам та тканинам кисень та поживні речовини та забирає вуглекислий газ та продукти життєдіяльності.

Потім гемолімфа надходить судинами в зябра, а потім – у серце.

Дихальна система

Дихає рак за допомогою зябер, в яких здійснюється газообмін і розташовуються кровоносні капіляри. Зябра являють собою тонкі перисті вирости, розташовані на ходильних ногах і на відростках ногощелеп. Лежать зябра в особливій порожнині в головогруді.

У цій порожнині, за рахунок швидких коливань відростків другої пари нижніх кінцівок здійснюється рух води і через оболонку зябер відбувається газообмін. Кров, збагачена киснем, по зяброво-серцевих клапанах надходить у навколосерцеву сумку. Потім потрапляє в ротову порожнину через спеціальний отвір.

Нервова система у раку річкового складається з підглоткового вузла, парного надглоткового вузла, центральної нервової системи та черевного нервового ланцюжка.

Нерви від головного мозку йдуть до очей та вусиків, від першого вузла нервового черевного ланцюжка - до ротових органів. Від наступних черевних та грудних вузлів ланцюжки йдуть відповідно до внутрішніх органів, грудних та черевних кінцівок.

Органи чуття

На обох парах вусиків раку розташовуються рецептори: хімічного почуття, рівноваги та дотику. У кожному оці понад 3000 вічок чи фасеток. Один від одного вони відокремлені тонкими прошарками пігменту. Світлочутливі частини фасеток сприймають лише вузький пучок перпендикулярних до її поверхні променів. Цілісна картина складається з численних дрібних часткових зображень.

Органи рівноваги представлені поглибленнями в коротких вусиках в основному членику, де міститься піщинка. Вона тисне на тонкі чутливі волоски, що оточують її. Це допомагає раку оцінити у просторі становище свого тіла.

Органами виділення у раку є пара зелених залоз, які розташовуються в передній частині головогруди.. Кожна із залоз складається з двох відділів: сечового міхура та самої залози.

У сечовому міхурі накопичуються шкідливі продукти життєдіяльності, що утворилися у процесі обміну речовин. Вони виводяться назовні через пору виділення по видільному каналу.

За своїм походженням видільна залоза - це видозмінений метанефридій, який починається маленьким целімічним мішечком. Від нього відходить залізистий канал – звивиста трубка.

Особливості проживання та поведінки раку

Річкові раки мешкають лише у водоймах із прісною водою на глибині не менше трьох метрів. Бажана наявність западин до 5-6 метрів. Температура води, приємна для раків від 16 до 22 градусів. Вони ведуть нічний спосіб життя, віддаючи перевагу вдень спати, забившись в корчі, в заглиблення на дні водойми або просто в сміття.

Пересуваються раки незвичайним чином - задкуючи назад. Однак у разі небезпеки можуть досить швидко плавати, чому сприяє хвостовий плавець.

Запліднення у річкового раку внутрішнє. У нього розвинений статевий диморфізм. Перші дві пари черевних ніжок самця видозмінені на копулятивний орган. Перша пера черевних ніжок у самки рудиментарна. Інші чотири пари черевних ніжок виношують ікру та молодих рачків.

Відкладені самкою запліднені яйця прикріплюються до черевних лапок. Відкладають яйця раки взимку. Весною з яєць вилуплюються молоді рачки. Вони тримаються за материнські черевні ноги. Харчується молодняк лише рослинною їжею.

Раз на рік дорослі раки линяють. Вони скидають старий покрив, і 8-12 днів триматися в укритті, не покидаючи його, доки затвердіє новий. Тіло тварини при цьому швидко збільшується.

Рот раку розташований на нижній стороні головогруддя. Він невеликий, і тому рак не може ковтати їжу цілком. Клішнями та ротовими органами він подрібнює їжу і шматочками відправляє до рота. Через короткий та широкий стравохід їжа потрапляє в об'ємистий шлунок, що складається із двох відділів. Передній відділ, так званий жувальний шлунок на своїх стінках має три міцні хітинові зубці. З їхньою допомогою їжа в шлунку остаточно подрібнюється. Від стін другого відділу - цедильного шлунка - відходять численні хітинові волоски. Вони затримують недостатньо подрібнену їжу. Наступна частина травного каналу – середня кишка. У кишку відкриваються дві великі травні залози середньої кишки. Залізами тварин називаються органи, спеціальною функцією яких є вироблення та виділення різних речовин. Ці речовини відіграють у життєвих процесах, які у тілі тварин. Зокрема, соки, які виділяються травними залозами, перетравлюють їжу. Перетравлена ​​їжа, проходячи по кишці, всмоктується її стінками і надходить у кров. Чи не перетравлені залишки їжі потрапляють у задню кишку і через анальний отвір, що знаходиться посередині нижньої сторони останнього членика, видаляються з тіла раку назовні.

Дихання річкового раку

Подібно до більшості водних тварин річкові раки дихають за допомогою зябер. Ці органи містяться в нього з боків головогруди, у двох зябрових порожнинах. Зябра мають вигляд листочків і ниточок, прикріплених до основ ніг. Бічні частини спинного щита захищають ці ніжні органи, через які постійно протікає струмінь води, спрямований наперед. Якщо у воду біля головогруди раку, що сидить у банку, додати трохи якоїсь забарвленої рідини (наприклад, туші), то вона відразу ж втягується зябровими порожнинами і зараз же виштовхується з переднього зябрового отвору. Вийнятий із води рак може досить довго жити поза водою. Зябра його так добре захищені бічними частинами спинного щита, що довго не підсихають. Але як тільки зябра трохи підсохнуть, рак гине. У зябрах кров раку насичується киснем і звільняється від вуглекислого газу.

Органи кровообігу річкового раку

Кров раку безбарвна. Вона пересувається його тілом завдяки роботі серця. Серце розташоване на спинній стороні та має вигляд м'язового напівпрозорого мішечка. Скорочуючись, воно жене кров у кровоносні судини. Судини, що відходять від серця, розносять кров по всьому тілу, закінчуючись, вони відкриваються у проміжки між внутрішніми органами. Така кровоносна система, у якій кров тече як по судинах, а й у проміжках між органами, зветься незамкнутой. Кров розносить до органів тіла поживні речовини та кисень. З органів тіла вона виносить вуглекислий газ (до зябер) та інші шкідливі речовини, що там утворюються (в органи виділення). З зябер кров йде в серце і потім знову циркулює по тілу раку.

Органи виділення річкового раку

Органи виділення раку складаються із двох округлих зелених залоз. Вони лежать у голові біля основи довгих вусиків. Своїми похідними трубочками вони відкриваються назовні на основному членику вусика.

Обмін речовин річкового раку

Подібно до всіх інших тварин рак отримує із зовнішнього середовища поживні речовини та кисень. У тканинах його тіла, як і в усіх тварин, утворюється вуглекислий газ та інші шкідливі для організму речовини. Через органи дихання та виділення такі речовини виділяються з тіла тварини у зовнішнє середовище. Таким чином, між організмом та навколишнім середовищем безперервно відбувається обмін речовин: засвоєння одних речовин та виділення інших.

Обмін речовин – найважливіша умова існування організмів. З припиненням обміну речовин організм гине.

Нервова система річкового раку

Нервова система раку своєю будовою нагадує нервову систему дощового хробака. Як і в черв'яка, вона розташована на черевній стороні тіла і має вигляд нервового ланцюжка. Ланцюжок складається з потовщень - нервових вузлів, пов'язаних між собою перемичками.

На кожен член тіла припадає пара таких вузлів, від яких відходять нерви до органів даного членика. Від підглоткового вузла, що знаходиться позаду стравоходу, перемички огинають ліворуч і праворуч стравохід. З'єднуючись з надглоточним вузлом, що лежить попереду стравоходу, вони утворюють окологлоточное нервове кільце. Від нього відходять нерви до органів почуттів – очей та вусиків.

Зір у раку розвинений досить добре. Очі у нього розташовані в передній частині голови і сидять на рухомих стеблинках. Тому вони певною мірою рухливі, і рак може дивитися в сторони не обертаючись. При неповороткості раку це має значення: він може своєчасно помітити як видобуток, і ворогів. Кожне око є набором окремих вічок, з'єднаних в одне ціле. Число очей у кожному оці дорослого раку може сягати 3000. Такі очі називаються складними.

Довгі вусики раку служать йому органами дотику, а короткі – органами нюху.

За допомогою нервової системи здійснюється зв'язок тварини із зовнішнім середовищем. Річковий рак має значно складнішу нервову систему. Тому його поведінка, яка складається, як і у кожної тварини, з ряду рефлексів, значно складніша. Рак пересувається різними способами (повзає, плаває), відшукуючи собі їжу, рятуючись від ворогів, ховається під каміння чи норки.

Розмноження річкового раку

Розмноження у раків виключно статеве. Вони роздільностатеві. Взимку та навесні можна бачити раків, що несуть на плавальних ніжках яйця (їх часто називають ікрою). Після того, як з ікринок вилупляться молоді рачки, вони ще деякий час залишаються під захистом матері, чіпляючись своїми клешнями за щетинки на задніх ногах. Такий пристрій має важливе значення, оскільки захищає рачків від численних ворогів. Раки розмножуються досить швидко, незважаючи на те, що литки у них порівняно небагато: самка відкладає від 60 до 150 – 200 рідко до 300 яєць.

Середовище проживання річкового раку

Річковий рак мешкає у прісній чистій воді – річках, струмках та озерах. Вдень раки ховаються під камінням чи норах, виритих дно або біля берегів під корінням дерев. Вночі вони виповзають із своїх укриттів у пошуках їжі. Річкові раки всеїдні. Вони харчуються рослинами та тваринами, причому можуть поїдати і живий, і мертвий видобуток. Запах їжі раки відчувають на великій відстані, особливо якщо трупи жаб, риб та інших тварин почали розкладатися.

Особливості будови річкового раку

Річковий рак, як і всі членистоногі, має твердий покрив, основу якого складає органічна речовина. хітін. Цей легкий, але твердий хітиновий покрив захищає м'які частини тіла тварини. Крім того, він служить зовнішнім скелетомтому, що зсередини до нього прикріплюються м'язи. Тверді покриви раку зеленувато-бурого кольору. Це захисне фарбування робить його невидимим на тлі темного дна. Барвники покривів при варінні раку руйнуються і змінюють свій колір - рак стає червоним.

Малюнок: зовнішня будова річкового раку

Тіло раку поділяється на два відділи: масивну головогрудиі більш плоске членисте черевце.

Головогрудь складається з двох частин: передньої (головної) і задньої (грудної), що нерухомо зрослися між собою. У місцях зрощення видно вигнуту борозна - шов. Головний відділ має спереду гострий шип. З боків шипа в поглибленнях сидять на рухомих стеблинках очі, а попереду відходять дві пари тонких і дуже рухливих вусиків: одні короткі, інші довгі Це органи дотику та нюху. По сторонах рота розташовані видозмінені кінцівки – це ротові органи. Передню пару називають верхніми щелепами, другу та третю - нижніми.

Груди утворені 8 сегментами, що несуть 8 пар грудних кінцівок. Перші 3 пари з них, звані ногочелюсти, захоплюють їжу та подають її в рот. Далі слідують 5 пар грудних одно-гіллястих кінцівок, з яких перша пара - клешні, решта 4 пар - ходильні ноги. Зябра біля річкового раку розташовані в головогруді в особливих зябрових камерах, відмежованих від зовнішнього середовища головогрудним щитом, а від внутрішніх органів - покривами тіла.

Брюшко, що складається з 7 члеників, має 5 пар двогіллястих невеликих кінцівок, що служать для плавання. Шоста пара черевних ніг разом із сьомим черевним сегментом утворює хвостовий плавець.

Життєдіяльність річкового раку

Рак - донна тварина. Нормально він рухається дном на ходильних ногах головою вперед. Але варто його налякати, як він робить різкий помах хвостовим плавцем під себе і швидкими поштовхами спливає задом наперед (відступає).

У раків самки зовні відрізняються від самців. У самок членики черевця помітно ширше, ніж головогрудки. У самців черевце вже головогруде. Наприкінці зими самка викидає ікринки, які прикріплюються до ніжок черевця. Тут ікринки та розвиваються. На початку літа з них вилуплюються рачата. Перші 10-12 діб життя вони залишаються під черевцем у самки, а потім переходять до самостійного існування.

Хитиновий покрив дуже слабкий, тому зростання молодих раків відбувається нерівномірно. Періодично старий покрив стає тісним для тварини, що росте. Він відстає від тіла, а під ним утворюється новий покрив. Відбувається линяння: старий покрив лопається, і з нього виходить рак, покритий м'яким та безбарвним хітином. Рак швидко росте, а хітин просочується вапном і твердіє. Тоді зростання припиняється до нової линяння.

Внутрішня будова річкового раку

Мускулатура річкового раку

Суцільний шкірно-м'язовий мішок, характерний для черв'яків, у раку замінюється мускулатурою, що утворює окремі пучки м'язів, які рухають строго певні частини тіла.

Порожнина тілавміщує різні системи органів.

Малюнок: Внутрішня будова річкового раку. Травна, нервова та статева система річкового раку.

Травна система річкового раку

Травна система річкового раку має складнішу будову, ніж у дощового хробака. Їжа через рот, горлянку та стравохід потрапляє у шлунок. Він складається із двох відділів. У першому (великому) відділі їжа перетирається хітиновими зубцями. У другому відділі є цедильний апарат, який проціджує подрібнену їжу. Їжа надходить у кишечник, а потім у травну залозу, де відбувається її перетравлення та всмоктування поживних речовин. Неперетравлені залишки виводяться назовні через анальний отвір, розташований на середній лопаті хвостового плавця.

Малюнок: Внутрішня будова річкового раку. Кровоносна та видільна система річкового раку

Кровоносна система річкового раку

Кровоносна система річкового раку характеризується появою пульсуючого органу - серця, що сприяє руху крові, незамкнена: кров через судини витікає в порожнину тіла і омиває внутрішні органи, передаючи їм поживні речовини та кисень, потім вона знову надходить у судини та серце. Розчинений у воді кисень проникає через зябра в кров, а вуглекислий газ, що накопичився в крові, через зябра виводиться назовні. Так, в організмі раку відбувається газообмін. Збагачена киснем кров потрапляє у порожнину серця через отвори у ньому.

Органи виділення річкового раку

Органи виділення раку- пара зелених залоз. Від кожної з них відходить вивідний канал, що відкривається назовні біля основи вусиків. Через зелені залози з організму раку видаляються розчинені у крові шкідливі продукти життєдіяльності.

Нервова система та органи почуттів річкового раку

Як і у дощового черв'яка, нервова система раку складається з навкологлоточного нервового кільця та черевного нервового ланцюжка. Нервові вузли у раку розвинені сильніше, особливо надглотковий та підглотковий. Від надглоткового вузла нерви відходять до очей і вусиків, від підглоткового - до ротових органів, від черевного нервового ланцюжка - до внутрішніх органів і кінцівок.

Довгі вусики служать раку органами дотику та нюху. Ними він обмацує навколишні предмети. В основі коротких вусиків знаходиться орган рівноваги та слуху.

Органи зору річкового раку

Органи зору – опуклі очі – сидять на рухомих стеблинках. Це дає раку можливість дивитися на всі боки. Очі раку складні. Вони складаються з об'єднаних разом окремих вічок. Кожне вічко сприймає лише невелику частину навколишнього раку простору, а всі разом сприймають ціле зображення. Таке зірназивають мозаїчним. Мозаїчне зір притаманно більшості членистоногих.

Ракоподібні - древні водні тварини, що мають складне розчленування тіла, покритого хітиновим панциром, за винятком мокриць, що мешкають на суші. У них є до 19 пар членистих ніг, що виконують різні функції: захоплення та подрібнення їжі, пересування, захист, спарювання, виношування молоді. Харчуються ці тварини хробаками, молюсками, нижчими ракоподібними, рибами, рослинами, а раки їдять і мертвий видобуток - трупи риб, жаб та інших тварин, виконуючи роль санітарів водойм, тим більше, що воліють дуже чисту прісну воду.

Нижчі ракоподібні – дафнії та циклопи, представники зоопланктону – служать їжею для риб, їх мальків, беззубих китів. Багато ракоподібних (краби, креветки, лангусти, омари) - промислові або спеціально розводяться тварини.

До Червоної книги СРСР внесено 2 види ракоподібних.

Загальна характеристика

З медичної точки зору цікаві деякі види планктонних ракоподібних як проміжні господарі гельмінтів (циклопи та діаптомуси).

Донедавна Клас Ракоподібні поділяли на два підкласи - нижчі та вищі раки. У підклас нижчих раків поєднували листоногих, челюстеногих та черепашкових раків. В даний час визнано, що таке об'єднання неможливе, оскільки ці групи раків різні за своїм походженням.

У цьому розділі Клас Ракоподібні розглядатиметься за старою класифікацією.

Тіло ракоподібних поділяється на головогруддя та черевце. Головогруддя складається з сегментів голови і грудей, що зливаються в загальний, зазвичай нерозчленований відділ тіла. Черевце частіше розчленоване.

У всіх ракоподібних є 5 пар кінцівок голови. Перші дві пари представлені членистими вусиками; це так звані антенули та антени. Вони несуть у собі органи дотику, нюху і рівноваги. Наступні 3 пари - ротові кінцівки - служать для захоплення та подрібнення їжі. До них відносять пару верхніх щелеп, або мандібул, і 2 пари нижніх щелеп - максил. Кожен сегмент грудей несе по парі ніг. До них відносяться: ногочелюсті, що беруть участь у утримуванні їжі, та локомоторні кінцівки (ходильні ноги). Черевце у вищих раків теж несе кінцівки – плавальні ніжки. Нижчі їх не мають.

Для ракоподібних характерна двогілляста будова кінцівок. Вони розрізняють основу, зовнішню (дорсальну) і внутрішню (вентральну) гілки. Така будова кінцівок і наявність на них зябрових виростів підтверджує походження ракоподібних від багатощетинкових кільчастих хробаків, що мають двогілкові параподії.

У зв'язку з еволюцією у водному середовищі у ракоподібних розвинулися органи водного дихання – зябра. Вони нерідко є виростами на кінцівках. Кисень доставляється кров'ю із зябер до тканин. Нижчі раки мають безбарвну кров, яку називають гемолімфою. У вищих раків є справжня кров, що містить пігменти, що зв'язують кисень. Пігмент крові річкового раку – гемоціанін – містить атоми міді та надає крові блакитного кольору.

Органами виділення є одна або дві пари видозмінених метанефридій. Перша пара локалізована в передній частині головогрудей; її протока відкривається біля основи антен (антенальні залози). Протока другої пари відкривається в основі максил (максиллярні залози).

Ракоподібні, за рідкісними винятками, роздільностатеві. Розвиваються зазвичай із метаморфозом. З яйця виходить личинка наупліус з несегментованим тілом, 3 парами кінцівок та одним непарним оком.

Підклас Entomostraca (нижчі раки).

Нижчі раки живуть як у прісних водах, і у морях. Вони мають важливе значення в біосфері, будучи суттєвою частиною харчового раціону багатьох риб та китоподібних. Найбільше значення мають веслоногі рачки (Copepoda), які служать проміжними господарями гельмінтів людини (дифілоботріїди та ришта). Вони зустрічаються повсюдно в ставках, озерах та інших стоячих водоймищах, населяючи товщу води.

Загальна характеристика

Тіло рачка розчленоване на сегменти. Складна голова несе одне око, дві пари антен, ротовий апарат плюс кілька ніжок-щелеп. Одна пара антен набагато довша за іншу. Ця пара антен сильно розвинена, їхня головна функція – рух. Також часто вони служать для утримання самки самцем при спаривании. Груди із 5 сегментів, грудні ноги з плавальними щетинками. Черевце з 4 сегментів, на кінці – вилочка. В основі черевця самки 1 або 2 яйцеві мішки, в яких розвиваються яйця. Із яєць виходять личинки науплії. Науплії, що виклюнулися, своїм виглядом зовсім не схожі на дорослих рачків. Розвиток супроводжується метаморфозом. Веслоногі рачки харчуються органічними залишками, найдрібнішими водними організмами: водоростями, інфузоріями тощо. Мешкають у водоймах цілий рік.

Найбільш поширений рід діаптомус (Diaptomus)

Діаптомуси мешкають у відкритій частині водойм. Розмір раку до 5 мм. Тіло вкрите досить твердим панциром у зв'язку з чим він неохоче поїдається рибами. Колір залежить від поживної бази водойми. Діаптомуси мають 11 пар кінцівок. Антенули одногіллясті, антени та ніжки грудних сегментів двогіллясті. Особливо великої довжини досягають антеннули; вони довші за тіло. Широко розкидаючи їх, діаптомуси ширяють у воді, грудні кінцівки зумовлюють стрибкоподібні рухи рачків. Ротові кінцівки знаходяться в постійному коливальному русі і підганяють зважені у воді частинки до отвору рота. У діаптомусів у розмноженні беруть участь обидві статі. У самок діаптомусу на відміну від самок циклопу є лише один яйцевий мішок.

Види роду Cyclops (циклопи)

населяють переважно прибережні зони водойм. Антеннули у них коротші, ніж у діаптомусів, і беруть участь поряд з грудними ніжками в русі стрибками. Забарвлення циклопів залежить від виду та кольору їжі, якою вони харчуються (сіра, зелена, жовта, червона, коричнева). Розмір їх сягає 1-5,5 мм. У розмноженні беруть участь обидві статі. Запліднені яйця самка виношує в яйцевих мішках (у циклопів їх два), прикріплених біля основи черевця.

За своїм біохімічним складом веслоногі рачки стоять у першій десятці високобілкових кормів. В акваріумістиці "циклоп" найчастіше використовується для вигодовування молоді, що підросла, і дрібних за розмірами видів риб.

Дафнії, або водяні блохи

пересуваються стрибкоподібно. Тіло дафнії, довжиною 1-2 мм, укладено у двостулкову прозору хітинову раковину. Голова витягнута у спрямований на черевну сторону дзьобоподібний виріст. На голові знаходиться одне складне фасеткове око і перед ним просте вічко. Перша пара вусиків маленька, паличкоподібна. Вусики другої пари сильно розвинені, двогіллясті (з їх допомогою дафнія плаває). На грудному відділі є п'ять пар листоподібних ніжок, де знаходяться численні перисті щетинки. Всі разом вони утворюють фільтраційний апарат, що служить для фільтрування з води дрібних органічних залишків, одноклітинних водоростей і бактерій, якими живляться дафнії. У підстави грудних ніжок розташовані зяброві лопаті, в яких відбувається газообмін. На спинній стороні тіла знаходиться бочкоподібне серце. Кровоносних судин немає. Через прозору раковину добре видно злегка вигнутий трубкоподібний кишечник з їжею, серце, а під ним вивідкову камеру, в якій розвиваються личинки дафній.

Підклас Malacostraca (вищі раки). Будова значно складніша, ніж у нижчих раків. Поруч із дрібними планктонними формами зустрічаються щодо великі види.

Вищі раки - мешканці морських та прісних водойм. На суші з цього класу живуть лише мокриці та деякі раки (рак пальмовий). Деякі види вищих раків є об'єктом промислу. У морях Далекого Сходу видобувається велетенський тихоокеанський краб, ходильні ноги якого використовуються в їжу. У Західній Європі видобувається омар та лангуст. До того ж раки мають санітарне значення, т.к. звільняють водоймища від трупів тварин. Прісноводні раки та краби в країнах Сходу є проміжними господарями для легеневого сисуна.

Типовий представник вищих раків – річковий рак.