Ракоподібні – опис, ознаки, харчування, розмноження і класифікація

Ракоподібні (Crustacea) – підтип членистоногих. який включає в себе наступні найбільш відомих тварин: крабів, омарів, креветок, криль, раків, мокриць та вусоногих. На сьогоднішній день відкрито близько 70000 видів. Ракоподібні розвивалися в море і до цього дня, є єдиним підтипом членистоногих, для якого водне середовище є основною. Є кілька наземних видів ракоподібних (наприклад, наземні краби, наземні раки-відлюдники і мокриці), а також кілька паразитичних груп (наприклад, китові воші і риб’ячі воші). Більшість ракоподібних ведуть рухливий спосіб життя, але деякі групи, наприклад, вусоногі – осілий.

Тіло ракоподібних поділяється на такі відділи: головний, грудної та черевної. У деяких видів, голова і грудна клітка злиті разом (головогрудь). Ракоподібні мають зовнішній скелет (екзоскелет). Кутикула (зовнішній шар) найчастіше посилений карбонатом кальцію, що забезпечує додаткову структурну підтримку (особливо актуально для великих видів).

У багатьох видів ракоподібних є п’ять пар придатків на голові (до них відносяться: дві пари антен (вусиків), пара нижніх щелеп (максилл) і пара верхніх щелеп (мандібули, або жвали)). Складні очі розташовані на кінці стеблинок. Грудна клітка містить кілька пар перейопод (ходильні ноги), а сегментированное черево плеоподи (черевні ноги). Задній кінець тіла ракоподібних називають тельсон. Великі види ракоподібних дихають за допомогою зябер. Дрібні види для здійснення газообміну використовую поверхню тіла.

розмноження

Більшість видів ракоподібних – різностатеві і розмножуються статевим шляхом, хоча деякі групи, такі як вусоногі, реміпедіі і цефалокариди – гермафродити. Життєвий цикл ракоподібних починається з заплідненого яйця, які або випущено безпосередньо в воду або кріпляться до статевих органів або ніжок самки. Після вилуплення з яйця, ракоподібні проходять кілька стадій розвитку, перш ніж перетворяться на дорослу особину.

Харчова ланцюг

Ракоподібні займають ключове місце в морській харчовому ланцюжку і є одними з найбільш поширених тварин на Землі. Вони харчуються організмами, такими як фітопланктон, в свою чергу, ракоподібні стають їжею для більших тварин, таких як риби, а деякі представники ракоподібних, наприклад, краби, омари і креветки є дуже популярним продуктом харчування для людей.

Ракоподібні бувають самих різних розмірів від мікроскопічних водних бліх і рачків до гігантського японського краба-павука, який досягає маси близько 20 кг і має ноги 3-4 м в довжину.

В процесі еволюції ракоподібні набули широкого спектр методів харчування. Одні види є фильтраторами, витягають планктон з води. Інші види, особливо великі, активні хижаки, які захоплюють і розривають свою здобич за допомогою потужних придатків. Зустрічаються і падальщики, особливо серед дрібних видів, що харчуються розкладаються останками інших організмів.

перші ракоподібні

Ракоподібні добре представлені в палеонтологічного літопису. Перші представники ракоподібних відносяться до кембрійського періоду і представлені копалинами, здобутими в сланцевий формуванні Берджес-Шейл, розташованому в Канаді.

Класифікація

Ракоподібні включають в себе наступні 6 класів:

• Жаброногі (Branchiopoda);
• Цефалокариди (Cephalocarida);
• Вищі раки (Malacostraca);
• Максіллоподи (Maxillopoda);
• Ракушковие (Ostracoda);
• Гребненогіе (Remipedia).

Схожі статті

§ 8. Ракоподібні

Ознаки, притаманні ракоподібним. Ракоподібні – переважно мешканці водойм, тому дихають за допомогою зябер. У їхній кутикулі зовнішній шар із жироподібної речовини розвинений слабко або взагалі відсутній, тому ці тварини не витримують пересихання (поміркуйте чому). На голові розташовані дві пари чутливих вусиків.

В Україні поширені різні представники ракоподібних. Найвідоміші з-поміж них – довгополий і широкополий річкові раки. Широкопалий річковий рак потребує охорони. Цей вид занесено до Міжнародної червоної книги та Червоної книги України.

Мал. 33. Річковий рак: А. Будова: 1 – головогруди; 2 – черевце; 3 – довгі вусики; 4 – очі; 5 – ходильні ноги; 6 – хвостовий плавець; 7 – короткі вусики. Б. Ознака статевого диморфізму: 1 – у самця черевце вужче; 2 – у самки черевце ширше

Тіло річкового рака має головогруди, зверху вкриті суцільним панциром, і черевце, що складається з окремих рухливих сегментів, укритих щитками (мал. 33). У самок черевце ширше за головогруди, у самців – вужче. Це пов’язано з тим, що самки на нижньому боці черевця виношують ікринки. У передній частині тіла на рухомих стебельцях розташовані складні очі. На головогрудях є дві пари вусиків, кінцівки, що утворюють ротовий апарат (три пари щелеп і три пари ногощелеп), та п’ять пар ходильних ніг. На першій парі ходильних ніг добре розвинені клешні. Раки використовують їх для захисту від ворогів, захоплення їжі та її шматування. Ходильні ноги слугують річковому раку для повзання по дну. Ще шість пар кінцівок розташовані на черевці. Ніжки останньої пари розширені й разом з анальною пластинкою, якою закінчується черевце, утворюють віялоподібний хвостовий плавець. Підгрібаючи під себе воду, рак здатний швидко плавати, пересуваючись заднім кінцем уперед.

Розбіжності в будові, забарвленні, пропорціях тіла тощо, які відрізняють особин різної статі (самок від самців), називають статевим диморфізмом (від грец. ди — два та морфа — форма).

Річкові раки населяють водойми із чистою водою та високим умістом кисню. Тому їх можна вважати покажчиками рівня забруднення водойм. Річковий рак – всеїдна тварина. Він може живитися водними рослинами, дрібними тваринами (червами, молюсками, личинками комах, пуголовками, рибою тощо) та рештками тварин. Ракоподібним властивий прямий розвиток.

Прямий розвиток означає, що новонароджена особина за будовою майже не відрізняється від дорослої.

Різноманітність ракоподібних. Їхня роль у природі та житті людини. У прісних водоймах України можна натрапити на водяних віслюків та бокоплавів (мал. 34, 1, 2). Тіло бокоплавів стиснуте з боків, тому вони можуть повзати, лежачи на боку. Саме звідси й походить назва цих тварин.

У вологих місцях суходолу: лісовій підстилці, під камінням, у приміщеннях (погребах, підвалах тощо) трапляються, невеличкі сірі ракоподібні – мокриці (мал. 34, 3). Вони беруть участь у процесах ґрунтоутворення: перероблюють рештки органіки, збагачують нею ґрунт. На відміну від мешканців водойм, мокриці пристосувалися дихати атмосферним киснем.

Мал. 34. Різноманітність ракоподібних: 1 – водяний віслюк; 2 – бокоплав; 3 – мокриця

Якщо в прісній стоячій водоймі зачерпнути сачком воду, то можна виловити дрібних рачків – дафній (мал. 35, 1). Тіло дафній сплющене з боків і міститься в двостулковому панцирі. Перша пара вусиків укорочена, друга – видовжена, за її допомогою рачки плавають, ніби стрибаючи у воді.

Цікаво знати

Дафній та деяких інших ракоподібних можна використовувати в ролі тест-об’єктів, за допомогою яких визначають токсичність середовища. Такі організми на присутність у середовищі певних токсичних речовин реагують змінами своїх процесів життєдіяльності та поведінки.

Водойми також населяють циклопи (мал. 35, 2). Перша пара вусиків цих ракоподібних видовжена й слугує для ширяння у товщі води, друга пара вкорочена. На голові циклопів є лише непарне просте око. Саме це й зумовило назву тварин.

Мал. 35. Прісноводні ракоподібні: 1 – дафнія; 2 – циклоп; 3 – щитень

Цікаво знати

Згідно з давньогрецькими міфами, на одному з островів проживали велетні-циклопи, нащадки богів, відомі своєю жорстокістю. Вони мали на лобі лише одне непарне око.

До ракоподібних належать також щитні. Знайти їх можна в прісних водоймах, навіть у весняних калюжах. Тіло цих невеличких ракоподібних (завдовжки до 5 см) укрите щитом, звідки й походить їхня назва. Живуть щитні недовго: щойно сонце висушить весняні калюжі, дорослі тварини гинуть. Але яйця, які вони відклали, можуть витримувати тривалу посуху (до 9 років і більше). Висушені яйця щитнів легко розносяться вітром, що забезпечує поширення виду. Коли яйця потрапляють у калюжі, з них виходять личинки, що швидко (протягом 2-3 тижнів) стають статевозрілими. На території України мешкає щитень літній (мал. 35, 3). Це один з найдавніших мешканців нашої планети. Уявіть собі: цей вид виник понад 200 млн років тому!

У морях України мешкають креветки, раки-самітники, краби тощо. Креветки мають видовжене тіло й здатні плавати у товщі води. Креветка піщана має захисне забарвлення тіла, що нагадує колір піщаного дна (мал. 36, 1). Це захищає її від ворогів. Щорічний світовий промисел цієї креветки сягає десятків тисяч тонн.

У Чорному морі мешкає кілька видів раків-самітників (мал. 36, 2). Головогруди та клешні цих тварин добре розвинені та захищені твердим покривом, тоді як видовжене м’яке черевце має тоненький покрив. Молоді рачки, які щойно вилупилися з яєць, знаходять мушлі черевоногих молюсків відповідних розмірів і ховають своє черевце у порожню мушлю. Під час росту такі тварини вимушені шукати мушлі більшого об’єму та міняти на них старі.

Мал. 36. Ракоподібні – мешканці морів: 1 – креветка піщана; 2 – рак-самітник; 3 – краб кам’яний

У крабів черевце вкорочене й підігнуте під головогруди, які вкриті міцним панциром. Перша пара ходильних ніг, як і в річкових раків, має потужні клешні. В Україні трапляються краб кам’яний (мал. 36, 3) та краб прісноводний. Вони потребують захисту через забруднення водойм і занесені до Червоної книги України.

До промислових видів ракоподібних належать різні види омарів і лангустів, що мешкають у морях (мал. 37).

Мал. 37. Промислові ракоподібні: 1 – омар; 2 – лангуст

Омари, або лобстери, мають добре розвинені клешні, за допомогою яких вони розчавлюють черепашки молюсків або панцири крабів. Лангусти не мають клешень або мають лише маленькі клешні. Використовуючи кінцівки та панцир, лангусти здатні видавати голосні звуки, що відлякують ворогів.

Біологічний словничок: статевий диморфізм, прямий розвиток.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Які риси притаманні ракоподібним? 2. Які види ракоподібних мешкають у прісних водоймах України? 3. Назвіть представників ракоподібних, які мешкають на суходолі. Яка їхня роль у природі? 4. Які ракоподібні мешкають у морях? 5. Яка роль ракоподібних у природі та житті людини?

Для допитливих і кмітливих

Чому ракоподібні не можуть мешкати на посушливих ділянках суходолу?

Творче завдання

За допомогою різних джерел інформації опишіть пристосування до середовища існування кількох представників різних видів ракоподібних (на ваш розсуд).

Цікаво знати

• Ваблячий краб живе у припливно-відпливній зоні морів. Свою назву цей краб дістав через особливості поведінки. У разі небезпеки він відступає до води задкуючи і здійснює захисні рухи більшою із клешень. Створюється враження, що краб запрошує («вабить») ворога разом із собою у воду (мал. 38, 1).
• Краб пальмовий крадій дістав свою назву завдяки непорозумінню (мал. 38, 2). Довгий час вважали, що ці мешканці піщаних пляжів тропічних островів, що сягають завдовжки до 40 см та маси до 3 кг, залазять на пальми, зрізують клешнями кокосові горіхи та живляться їхнім м’якушем. Насправді ця хижа тварина залазить на пальми в пошуках дрібних безхребетних тварин.
• Важливе промислове значення мають дрібні планктонні евфаузієві раки (мал. 38, 3). Вони відомі під кулінарною назвою «криль».

Мал. 38. Різноманітність ракоподібних: 1 – ваблячий краб; 2 – краб пальмовий крадій; 3 – евфаузієві раки

Характеристики ракоподібних, таксономія, розмноження, дихання

The ракоподібні Вони є дуже рясним субфіклом членистоногих, більшість з них водний. До них відносяться відомі омари, краби, креветки, серед інших. Вони також містять гетерогенні ряди дуже рясних, але мало відомих мікроскопічних організмів.

Вони мають зчленований екзоскелет, склад якого багатий переважно хітином. Однією з характеристик групи є наявність двох пар антен і личиночного стану, відомого як личинка науплио. Вони представляють мутацію кутикули і зазвичай мають розділені статі, за деякими винятками.

• 1 Загальна характеристика
  • 1.1 Кількість сегментів тіла
  • 1.2 Кутикула
  • 2.1 Зв’язок з іншими членистоногими
  • 2.2 Класи
  • 5.1. Пігменти в гемолімфі
  • 5.2 Коагуляція
  • 6.1 Функція видільних органів

  Загальна характеристика

  Ракоподібні відрізняються від решти членистоногих різними характеристиками, але найбільш видатними є: наявність двох пар антен, двох пар максил в голові, за якими слідують сегменти тіла, з парою придатків у кожній.

  Всі придатні тіла – за винятком перших антен – мають бірамовий тип.

  Бірамові придатки характерні для ракоподібних та інших водних членистоногих, таких як вимерлі трилобіти. Структура містить додаток з двома осями – на відміну від unirrámeos, які мають тільки одну вісь.

  Кількість сегментів тіла

  Тіло ракоподібних ділиться на велику кількість сегментів, в середньому від 16 до 20, хоча у деяких видів може бути більше 60 сегментів. Характеристика наявності великої кількості сегментів тіла вважається родовим.

  У більшості ракоподібних відбувається злиття грудних сегментів з головою, в структурі, що називається головогрудиною.

  Кутикула

  У цих тварин дорзальна кутикула проходить від голови до задньої області і до сторін особи. Це покриття є оболонкою організму і може змінюватися за структурою, в залежності від групи. Кутикула виділяється і її склад включає білкові молекули, хітин і вапняний матеріал.

  Подібно до інших членистоногих, ракоподібні відчувають події линьки або екдізії. Це фізіологічний процес, за допомогою якого організми виділяють новий повний тегумент, з видаленням передньої кутикули.

  Іншими словами, членистоногі не ростуть безперервно, вони мають переривчасте розвиток, що відбувається таким чином: тварина втрачає стару кутикулу, потім збільшується розмір і закінчується синтезом нової кутикули. Між процесами линьки тварина не росте.

  Механізм екдізію активується низкою екологічних стимулів. Після запуску він перебуває під контролем гормонів тварини.

  Таксономія і класи

  Зв’язок з іншими членистоногими

  Ракоподібні входять до складу членистоногих. Цей тип поділяється на чотири живі субфіли, де ракоподібні і гексаподи згруповані в кладі під назвою Pancrustacea. Ця філогенетична гіпотеза широко прийнята.

  Однак, є докази того, що гексаподи виникають в межах лінії ракоподібних. Якщо ця закономірність розбіжності є істинною, то це буде філогенетично правильним для позначення комах як наземних ракоподібних.

  Ракоподібні складають досить велику групу, де по всьому світу поширено близько 67 тис. Видів, що колонізує значну кількість середовищ існування з різноманітним способом життя. Діапазон розмірів переходить від мікроскопічних форм до набагато більших форм, ніж відомі річкові краби.

  Класи

  Вони поділяються на шість класів, хоча попередні дослідження з використанням молекулярних доказів не підтримують монофілії групи.

  Клас Remipedia

  Цей клас складається з осіб малого розміру. До цих пір було описано десять видів, виявлених у печерах, що мають контакт з тілами морської води. Як це характерно для тварин, які живуть у печерах, у цих ракоподібних немає очей.

  Вважається, що ці організми володіють характеристиками гіпотетичного предка ракоподібних. Вони представляють від 25 до 38 сегментів тіла, які включають грудну клітку і живіт. Ці сегменти містять пари додатків, подібні один одному і придатні для витіснення у воді.

  Вони не виявляють статевого диморфізму – відмінностей між самцями і самок одного виду. Вони є гермафродітами, з жіночими гонопорами, розташованими в сегменті № 7, а самці – в сегменті 14. Вони представляють типову личинку ракоподібних..

  Види цього класу були описані в Карибському басейні, Індійському океані, Канарських островах і навіть в Австралії.

  Клас цефалокарид

  Що стосується різноманітності та кількості видів, клас Cephalocarida нагадує попередню групу. Відомо лише дев’ять-десять донних і дуже дрібних видів (кількість змінюється залежно від автора). Також підозрюють, що вони представляють примітивні характеристики.

  Придатки грудної клітки дуже схожі один на одного, у них немає очей або абдомінальних придатків.

  Що стосується розмноження, то вони є гермафродітами. Вони мають як своєрідну характеристику, що вони розряджають як чоловічі, так і жіночі гамети в одному каналі.

  Географічно, присутність цих тварин повідомляється на узбережжях США, Індії та Японії.

  Клас Branchiopoda

  Брахіоподи включають величезну кількість організмів, приблизно 10000 видів. У групі є три ордери: Анострака, Ностотрака і Диплотрака. До них належать малі та середні організми.

  Найбільш видатною його особливістю є серія лезоподібних придатків, кожна з яких розділена на частки з жаберним лезом у зовнішній області.

  Більшість видів населяє прісну воду, хоча деякі з них були зареєстровані в солоній воді. Своєрідною особливістю групи є її здатність плавати зі спиною вниз.

  Її розробка включає в себе личинки nauplio, і через ряд перетворень вони досягають остаточної форми дорослих. Проте деякі особи безпосередньо розвиваються.

  Класи Ostracoda

  Представники цієї групи організмів дуже малі, в деяких випадках навіть мікроскопічні. Вони різноманітні, досі описано більше 13 000 видів. Вони дуже багаті на скам’янілості.

  Вони поширюються по всьому світу, як у прісноводних, так і в морях і океанах. Вони відіграють вирішальну роль у трофічних мережах водних екосистем. Вони харчуються широким спектром поживного матеріалу, і кілька видів паразитують.

  Що стосується конструкції їх тіла, то вони демонструють значне злиття сегментів стовбурів. Вона має одну-три пари кінцівок, з невеликою кількістю грудних придатків.

  Клас Maxillopoda

  Цей клас ракоподібних включає більше 10 000 видів, поширених по всьому світу. Вони характеризуються зменшенням кількості сегментів живота, а також додатками.

  Тіло організовано, як правило, на п’ять головних сегментів, шість грудних сегментів і чотири сегменти живота. У деяких видів цей розподіл не виконується, а скорочення є звичайними.

  Є шість підкласів під назвою Thecostraca, Tantulocarida, Branchiura, Pentastomida, Mystacocarida і Copepoda.

  Клас Malacostraca

  Вони є найбільш численною групою ракоподібних, з більш ніж 20 000 видів, де розташовані найвідоміші представники групи. Вони включають декаподи, стоматоподи і криль.

  Особи, віднесені до цього класу, зазвичай мають шість сегментів у грудній клітці, а всі сегменти забезпечені додатками.

  Відтворення

  У більшості хребців, статі розділені і мають ряд пристосувань для копуляції, характерних для кожної групи.

  У деяких членів циррипедії інфраклази індивідууми однодомні, але існує перехресне запліднення. В інших групах, де чоловіки є “дефіцитними” (вони існують в дуже низькій щільності в межах популяцій), партеногенез є звичайною подією.

  У більшості ракоподібних розвиток передбачає стан личинки, який через процес метаморфози остаточно перетворюється на дорослого. Найбільш поширеною личиною групи є личинка науплио або науплиус. Проте існують організми, розвиток яких є прямим; Яйцеклітини з’являється мініатюрна версія того, що буде дорослим.

  Дихання

  Газообмін у найменших особин у групі відбувається легко. У цих організмах не існує спеціалізованої структури для цього процесу.

  Таким чином, він відбувається через більш тонкі області кутикули, наприклад, в області, розташованій в придатках. Вона також може відбуватися по всьому тілу, в залежності від виду.

  Навпаки, у великих тварин цієї групи процес є більш складним і повинні існувати спеціалізовані органи, які відповідають за опосередкування обміну газами. Між цими органами ми маємо зябра, ряд виступів, що нагадують перо.

  Циркуляція

  Ракоподібні, як і інші організми, що належать до членистоногих, мають відкриту систему кровообігу. Це означає, що не існує вен або відділення крові від інтерстиціальної рідини, як це відбувається у тварин, які мають закриту систему кровообігу, як у ссавців, наприклад.

  Кров цих організмів називається гемолімфою, речовиною, яка залишає серце через артерії і циркулює через гемокоель. При поверненні гемолімфа досягає синуса перикарда. З боку серця гемолімфа може проникати через одну або кілька артерій.

  Клапани, присутні в кожній артерії, мають функцію запобігання повторному введенню гемолімфи.

  Аферентні канали синусів відводять гемолімфу до зябер, де відбувається обмін киснем і діоксидом вуглецю. Рідина повертається в синус перикарда через еферентні канали.

  Пігменти в гемолімфі

  На відміну від ссавців, у ракоподібних та інших членистоногих кров може приймати ряд кольорів і тонів, залежно від виду. Він може бути прозорим, червоним або блакитним.

  Гемоціанін – це пігмент, який містить у своєму складі два атоми міді – пам’ятайте, що респіраторний пігмент гемоглобіну має атом заліза. Мідь надає йому блакитний відтінок.

  Коагуляція

  Гемолімфа членистоногих має властивість утворювати тромби, запобігати певним пораненням, що викликають значну втрату рідини.

  Екскреція

  У дорослих ракоподібних, виведення відбувається через ряд труб, розташованих у вентральній області. Якщо протоки впадають в основу верхньої щелепи, вони називаються верхньощелепними залозами, тоді як якщо пори розташовані в основі антен, їх називають антенними залозами..

  Зазначені види залоз не є взаємовиключними. Хоча це не дуже поширене явище, є дорослі види ракоподібних.

  У деяких видів ракоподібних, як у річкових крабах, антенні залози дуже складні і мають значні розміри. У цих випадках вона називається зеленою залозою.

  Виведення азотистих відходів – головним чином аміаку – відбувається в основному за допомогою простих процесів дифузії, в місцях, де кутикула не потовщена, як правило, у зябрах..

  Функція видільних органів

  Видільні органи беруть участь у іонному регулюванні і в осмотичному складі рідин організму. Цей факт особливо важливий у ракоподібних, які населяють прісноводні органи.

  Багатьом організмам постійно загрожує розбавлення їх рідин. Якщо ми думаємо про принципи дифузії і осмосу, вода має тенденцію вводити тварину. Антеннальні залози утворюють речовину з низьким вмістом солі, що діє як регулятор потоку.

  Важливо відзначити, що ракоподібним не вистачає Malpighi труб. Ці структури відповідають за екскреторні функції в інших групах членистоногих, таких як павуки і комахи.

  Їжа

  Харчові звички широко варіюються серед груп ракоподібних. Фактично, деякі форми здатні переходити від однієї форми до іншої залежно від екологічних стимулів і наявності їжі в даний момент, використовуючи той же набір ротових органів..

  Значна кількість ракоподібних має пристосування на рівні мундштучної системи, що дозволяє активно полювати на потенційну здобич.

  Інші споживають поживні речовини, які підвішені у воді, такі як планктон і бактерії. Ці організми несуть відповідальність за створення струму у воді для сприяння надходженню поживних частинок.

  Хижаки споживають личинок, черв’яків, інших ракоподібних і деяких риб. Деякі з них також можуть харчуватися мертвими тваринами і розкладаються органічними речовинами.

  Хабітат і розподіл

  Ракоподібні тварини, які населяють більшу частку морських екосистем. Однак існують види, які живуть в органах прісної води. Вони поширюються по всьому світу.

  Список літератури

  1. Барнс, Р. Д. (1983). Зоологія безхребетних. Interamerican.
  2. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2005). Безхребетні. McGraw-Hill.
  3. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Інтегровані принципи зоології (Том 15). McGraw-Hill.
  4. Irwin, M.D., Stoner, J.B., & Cobaugh, A.M. (ред.). (2013). Zookeeping: вступ до науки і техніки. Університет Чикаго Пресс.
  5. Marshall, A.J., & Williams, W. D. (1985). Зоологія Безхребетні (Том 1). Я повернувся назад.