Чем отличаются высшие раки от низших. Ракообразные в природе
Обитают преимущественно в морских и пресных водах. Тело покрыто хитином и подстилающей его гиподермой. У ракообразных голова и грудь обычно слиты в головогрудь. Головогрудь и брюшко. На голове имеются антенны и антеннулы (осязание, обоняние, равновесие). Сегменты груди несут 5 пар конечностей. Имеется ротовой аппарат. Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, затем пищевод и далее желудок, в котором пища перетирается и частично переваривается. В короткую среднюю кишку открывается проток железы. Она выполняет функции печени и поджелудочной железы. Задняя кишка оканчивается заднепроходным отверстием. Органы дыхания - жабры. Выделительная система представляет собой измененные метанефридии. Она состоит из двух пар желез. Кровеносная система. На спинной стороне тела расположено сердце - мускулистый мешок с отверстиями. Из сердца кровь идет в полости, снабжает органы, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом возвращается в сердце. Нервная система состоит из парного надглоточного ганглия, подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. Органы чувств развиты. Половая система. Раздельнополые. Половые железы у обоих полов непарные. Протоки половых желез парные. Развитие в большинстве случаев связано с метаморфозом.
Высшие раки – санитары водоёмов.
Низшие раки – промежуточные хозяева.
Общая характеристика класса паукообразные (Arachnoidea). Деление на отряды. Медицинское значение отдельных представителей.
Приспособлены к обитанию на суше. Характерны органы воздушного дыхания. Характерна тенденция к слиянию члеников тела, образующих головогрудь и брюшко. Тело покрыто хитином и подстилающей его гиподермой. Ее производные - паутинные и ядовитые железы. Ядовитые железы расположены у основания хелицер. Отличительная черта - наличие 6 пар конечностей. Из них 2 первые пары - хелицеры и педипальпы, приспособлены к захвату и измельчению пищи. Остальные 4 пары выполняют функции передвижения. Пищеварительная система сходна с таковой ракообразных, но приспособлена к питанию полужидкой пищей. Дыхательная система представлена либо листовидными легкими, либо трахеями. В легочных мешках расположены многочисленные листовидные складки, в которых проходят кровеносные капилляры. Трахеи представляют собой систему разветвленных трубочек. Выделительная система. У некоторых паукообразных имеются видоизмененные. У многих форм образуются мальпигиевы сосуды. Из них продукты жизнедеятельности поступают в задний отдел кишечника. Кровеносная система. Наиболее сложно построена у скорпионов и пауков, органами дыхания которых являются легкие. У этих животных кровеносная система сходна с таковой ракообразных. Нервная система. Характеризуется концентрацией составляющих ее частей. У некоторых форм вся нервная цепочка сливается в один головогрудный ганглий. Все паукообразные раздельнополы. Половой диморфизм резко выражен.
Фаланги. Укусы фаланг болезненны и могут осложняться воспалительными процессами, так как в ранки попадают бактерии.
Скорпионы. Укусы скорпионов не смертельны, но вызывают сильную боль, отек конечности, озноб, упадок сил, сонливость. Скорпионы, обитающие в тропиках, могут вызвать смерть.
Пауки. Для человека опасен каракурт. Укусы каракурта могут быть смертельными для животных и человека. Укус тарантула (Lycosa singoriensis) может вызвать воспаление.
Клещи - переносчики трансмиссивных болезней имеют
Семейство иксодовые (Ixodidae).
Собачий клещ (Ixodes ricinus). Передает человеку и домашним животным возбудителя туляремии. Присасывание клеща вызывает воспалительный процесс.
Тело овальное, на спинной стороне расположен щиток. У самцов он покрывает всю спинную сторону. У самок, личинок и нимф небольшой щиток находится лишь в передней части спинной стороны. Окраска самцов коричневая, длина их около 2,5 мм. У голодной самки тело тоже коричневое, но по мере насыщения цвет изменяется до красновато-коричневого. Длина голодной самки около 4 мм, сытой - до 11 мм.
Таежный клещ (Ixodes persulcatus) - энцефалита.
Морфофйзиологические особенности сходны с таковыми собачьего клеща. Вирус энцефалита передается самкой клеща трансовариально.
Профилактика. Личная профилактика заключается в предохранении от укуса клещей. Общественная. Культурное освоение тайги и уничтожение клещей.
Семейство аргазовые (Argasidae).
Поселковый клещ (Ornithodorus papillipes) - переносчик возбудителей возвратного тифа.
Поселковый клещ темно-серый. Длина самки - 8 мм, самца - 5 мм. Глаз нет. Взрослые клещи могут голодать до 13 лет.
Профилактика. Необходимо оберегать себя от нападения клещей, не спать и не лежать в пещерах, применять отпугивающие средства. Общественная профилактика заключается в уничтожении клещей и грызунов.
Семейство гамазовые (Gamasoidea)
Профилактика. Личная - поддерживание чистоты тела, белья, жилища. Общественная - санитарный надзор за общежитиями, банями, санитарное просвещение.
Ракообразные - древние водные животные, имеющие сложное расчленение тела, покрытого хитиновым панцирем, за исключением обитающих на суше мокриц. У них имеется до 19 пар членистых ног, выполняющих различные функции: захват и измельчение пищи, передвижение, защита, спаривание, вынашивание молоди. Питаются эти животные червями, моллюсками, низшими ракообразными, рыбами, растениями, а раки едят и мертвую добычу - трупы рыб, лягушек и других животных, выполняя роль санитаров водоемов, тем более, что предпочитают очень чистую пресную воду.
Низшие ракообразные - дафнии и циклопы, представители зоопланктона - служат пищей для рыб, их мальков, беззубых китов. Многие ракообразные (крабы, креветки, лангусты, омары) - промысловые или специально разводимые животные.
В Красную книгу СССР внесены 2 вида ракообразных.
Общая характеристика
С медицинской точки зрения представляют интерес некоторые виды планктонных ракообразных как промежуточные хозяева гельминтов (циклопы и диаптомусы).
До недавнего времени Класс Ракообразные разделяли на два подкласса - низшие и высшие раки. В подкласс низших раков объединяли листоногих, челюстеногих и ракушковых раков. В настоящее время признано, что такое объединение невозможно, так как эти группы раков различны по своему происхождению.
В данном разделе Класс Ракообразные будет рассматриваться по старой классификации.
Тело ракообразных разделяется на головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из сегментов головы и груди, сливающихся в общий, обычно нерасчлененный отдел тела. Брюшко чаще расчленено.
У всех ракообразных имеется 5 пар конечностей головы. Первые 2 пары представлены членистыми усиками; это так называемые антеннулы и антенны. Они несут на себе органы осязания, обоняния и равновесия. Следующие 3 пары - ротовые конечности - служат для захвата и измельчения пищи. К ним относят пару верхних челюстей, или мандибул, и 2 пары нижних челюстей - максилл. Каждый сегмент груди несет по паре ног. К ним относятся: ногочелюсти, участвующие в удерживании пищи, и локомоторные конечности (ходильные ноги). Брюшко у высших раков тоже несет конечности - плавательные ножки. У низших их нет.
Для ракообразных характерно двуветвистое строение конечностей. В них различают основание, наружную (дорсальную) и внутреннюю (вентральную) ветви. Такое строение конечностей и наличие на них жаберных выростов подтверждает происхождение ракообразных от многощетинковых кольчатых червей, имеющих двуветвистые параподии.
В связи с эволюцией в водной среде у ракообразных развились органы водного дыхания - жабры. Они нередко представляют собой выросты на конечностях. Кислород доставляется кровью из жабер к тканям. Низшие раки имеют бесцветную кровь, называемую гемолимфой. У высших раков имеется настоящая кровь, содержащая пигменты, связывающие кислород. Пигмент крови речного рака - гемоцианин - содержит атомы меди и придает крови голубой цвет.
Органами выделения служат одна или две пары видоизмененных метанефридий. Первая пара локализована в передней части головогруди; ее проток открывается у основания антенн (антеннальные железы). Проток второй пары открывается у основания максилл (максиллярные железы).
Ракообразные, за редкими исключениями, раздельнополы. Развиваются обычно с метаморфозом. Из яйца выходит личинка науплиус с несегментированным телом, 3 парами конечностей и одним непарным глазом.
Подкласс Entomostraca (низшие раки) .
Низшие раки живут как в пресных водах, так и в морях. Они имеют важное значение в биосфере, являясь существенной частью пищевого рациона многих рыб и китообразных. Наибольшее значение имеют веслоногие рачки (Copepoda), служащие промежуточными хозяевами гельминтов человека (дифиллоботрииды и ришта). Они встречаются повсеместно в прудах, озерах и других стоячих водоемах, населяя толщу воды.
Общая характеристика
Тело рачка расчленено на сегменты. Сложная голова несет один глаз, две пары антенн, ротовой аппарат плюс пару ножек-челюстей. Одна пара антенн намного длиннее другой. Эта пара антенн сильно развита, их главная функция – движение. Также нередко они служат для удержания самки самцом при спаривании. Грудь из 5 сегментов, грудные ноги с плавательными щетинками. Брюшко из 4 сегментов, на конце - вилочка. В основании брюшка самки 1 или 2 яйцевых мешка, в которых развиваются яйца. Из яиц выходят личинки науплии. Выклюнувшиеся науплии своим видом совершенно не похожи на взрослых рачков. Развитие сопровождается метаморфозом. Веслоногие рачки питаются органическими остатками, мельчайшими водными организмами: водорослями, инфузориями и т.д.. Обитают в водоемах круглый год.
Наиболее распространен род диаптомус (Diaptomus)
Диаптомусы обитают в открытой части водоемов. Размер рачка до 5 мм. Тело покрыто довольно твердым панцирем в связи, с чем он неохотно поедается рыбами. Цвет зависит от питательной базы водоема. Диаптомусы имеют 11 пар конечностей. Антеннулы одноветвисты, антенны и ножки грудных сегментов двуветвисты. Особенно большой длины достигают антеннулы; они длиннее тела. Широко разбрасывая их, диаптомусы парят в воде, грудные конечности обусловливают скачкообразные движения рачков. Ротовые конечности находятся в постоянном колебательном движении и подгоняют взвешенные в воде частицы к ротовому отверстию. У диаптомусов в размножении принимают участие оба пола. У самок диаптомуса в отличие от самок циклопа есть только один яйцевый мешок.
Виды рода Cyclops (циклопы)
населяют преимущественно прибрежные зоны водоемов. Антеннулы у них короче, чем у диаптомусов, и участвуют наряду с грудными ножками в движении скачками. Окраска циклопов зависит от вида и цвета пищи, которой они питаются (серая, зеленая, желтая, красная, коричневая). Размер их достигает 1-5,5 мм. В размножении принимают участие оба пола. Оплодотворенные яйца самка вынашивает в яйцевых мешках (у циклопов их два), прикрепленных у основания брюшка.
По своему биохимическому составу веслоногие рачки стоят в первой десятке высокобелковых кормов. В аквариумистике "циклоп" чаще всего используется для вскармливания подросшей молоди и мелких по размерам видов рыб.
Дафнии, или водяные блохи
передвигаются скачкообразно. Тело дафнии, длиной 1-2 мм, заключено в двустворчатую прозрачную хитиновую раковину. Голова вытянута в направленный на брюшную сторону клювоподобный вырост. На голове находится один сложный фасеточный глаз и перед ним простой глазок. Первая пара усиков маленькая, палочковидная. Усики второй пары сильно развитые, двуветвистые (с их помощью дафния плавает). На грудном отделе имеются пять пар листовидных ножек, на которых находятся многочисленные перистые щетинки. Все вместе они образуют фильтрационный аппарат, служащий для отфильтровывания из воды мелких органических остатков, одноклеточных водорослей и бактерий, которыми питаются дафнии. У основания грудных ножек расположены жаберные лопасти, в которых происходит газообмен. На спинной стороне тела находится бочонковидное сердце. Кровеносных сосудов нет. Через прозрачную раковину хорошо видны слегка изогнутый трубковидный кишечник с пищей, сердце, а под ним выводковая камера, в которой развиваются личинки дафний.
Подкласс Malacostraca (высшие раки) . Строение значительно сложнее, чем у низших раков. Наряду с мелкими планктонными формами встречаются относительно крупные виды.
Высшие раки - обитатели морских и пресных водоемов. На суше из этого класса живут только мокрицы и некоторые раки (рак пальмовый). Некоторые виды высших раков служат объектом промысла. В морях Дальнего Востока добывается исполинский тихоокеанский краб, ходильные ноги котороого используются в пищу. В Западной Европе добывается омар и лангуст. Помимо того раки имеют санитарное значение, т.к. освобождают водоемы от трупов животных. Пресноводные раки и крабы в странах Востока являются промежуточными хозяевами для легочного сосальщика.
Типичный представитель высших раков - речной рак.
Отрасль биологии, занимающаяся изучением животных организмов, населяющих земной шар, называется зоологией. Один из ее разделов непосредственно рассматривает группу многоклеточных животных - ракообразных. Их строение, особенности жизнедеятельности, а также значение ракообразных в природе и жизни человека будут рассмотрены в данной статье.
Систематика ракообразных
Среди беспозвоночных организмов, заселяющих нашу планету, выделяются животные, которые объединяются в Ракообразные являются одним из надклассов этого таксона, представители которого обитают в основном в пресной или морской воде. Лишь некоторые из них, например мокрицы и сухопутные крабы, живут на влажных наземных участках. В Надкласс Ракообразные входят: класс низших раков и класс высших (десятиногих) раков.
В свою очередь, каждый из этих таксонов состоит из более мелких систематических групп - отрядов. Низшие ракообразные служат основой зоопланктона, поэтому они имеют важное значение в природе и жизни человека. По существу, будучи одним из первых звеньев в пищевых цепях питания, низшие раки являются кормовой базой для рыб и водных млекопитающих. Благодаря представителям отрядов равноногих, веслоногих и ветвистоусых, морские обитатели получают полноценный белковый корм, так как в состав тела низших раков входят легкоусваиваемые полипептиды.
В класс высших ракообразных входит один отряд - десятиногих раков, который представлен такими животными, как крабы, омары, лангусты и креветки.
Особенности строения ракообразных
В основу деления животных на классы положены прежде всего различия во внешнем строении этих организмов. У низших раков, таких как циклоп (отряд веслоногих), дафния (отряд ветвистоусых), мокрица (отряд равноногих), тело содержит непостоянное количество сегментов (члеников), а на брюшке отсутствуют конечности. На последнем его сегменте есть специфическое образование - вилочка. Само тело имеет мягкую и тонкую хитиновую оболочку, через которую просвечиваются внутренние органы животных.
Высшие же ракообразные, представители которых имеют твердый хитиновый панцирь, пропитанный известью, отличаются еще и строгим разделением тела на головогрудь и брюшко с постоянным количеством члеников в них. Так, у речного рака в головогрудном отделе 5 и 8 сегментов соответственно, а брюшко имеет 6 члеников. Также высшие раки, в отличие от низших, имеют на брюшке плавательные ножки.
Обмен веществ и жизнедеятельность
Как было уже сказано ранее, жизнь ракообразных протекает преимущественно в воде. Поэтому у них явственно проявляются так называемые идиоадаптации - приспособления к специфической среде обитания: дыхание всей поверхностью тела или жабрами, обтекаемая форма тела, панцирь, состоящий из хитина и пропитанный водоотталкивающим веществом - карбонатом кальция.
Системы ракообразных, такие как кровеносная, дыхательная и выделительная, обеспечивают гомеостаз - поддержание нормального уровня обмена веществ. Нужно отметить, что у всех ракообразных а сердце имеет вид пятиугольного мешковидного органа с 3 парами клапанов. От него к головогруди и брюшку отходят артерии, по которым кровь переносит питательные вещества и кислород ко всем органам животного, выливаясь в смешанную полость тела, называемую миксоцелем. Из нее уже венозная кровь поступает в жабры, где освобождается от диоксида углерода и насыщается кислородом, превращаясь в артериальную. Через отверстия в околосердечной сумке она поступает непосредственно в сердце.
Щитни - своеобразная группа ракообразных
Эти животные, представляющие собой группу пресноводных обитателей, могут жить в пересыхающих водоемах. Когда вода испаряется, сам щитень закапывается в почву и определенное время не теряет своей жизнеспособности. Яйца, отложенные самкой на дно водоема, могут сохраняться до 15 лет. Они легко переносятся ветром вместе с частицами почвы, поэтому щитни живут практически везде за исключением Антарктиды и африканских пустынь.
Жизненный цикл ракообразных
У представителей этого надкласса встречаются как простые его формы, например прямое развитие речного рака, так и более сложные, включающие личиночные стадии. В этом случае развитие называется непрямым. Оно характерно для отрядов веслоногих и ветвистоусых, а также встречается и у высших раков, например, омаров или лангустов. Ракообразные, представители которых имеют пелагические или планктонные формы личинок, так называемые науплиусы и зоеа, широко распространены в природе: это обитатели прибрежных вод Австралии, Северной Америки, Европы. Все фазы жизненного цикла ракообразных контролируются их эндокринной системой, представленной андрогенными, посткомиссуральными и синусовыми железами. Они выделяют гормоны, регулирующие процессы полового созревания, линьки и превращения личинок во взрослые особи.
Значение ракообразных в природе и жизни человека
Животные, входящие в отряд например омары (лобстеры), лангусты, крабы, являются ценными промысловыми видами, обеспечивающими человека деликатесным и высокобелковым мясом. Большое значение имеют представители низших раков: циклопы, дафнии, являющиеся например, таких ценных, как лососевые и осетровые.
Мы убедились, что эти животные, входящие в Тип Членистоногие, являются важным звеном в природных экосистемах нашей планеты и значение ракообразных в природе и жизни человека не следует недооценивать. Некоторые виды этих животных (к примеру, широкопалый речной занесены в Красную книгу, и их уничтожение преследуется по закону.
Класс Ракообразные (Crustacea)
Класс Ракообразные (Crustacea) включает в себя очень разнообразных членистоногих. Сюда относятся, нередко не похожие друг на друга и по облику, и по образу жизни животные, как крабы и мокрицы, речные раки и креветки, раки-отшельники и карповые вши, омары и водяные блохи... И так как взрослые ракообразные очень разнообразны по форме, то дать им краткую характеристику, четко отличающую их от других групп животных, практически невозможно. Поэтому эволюционные (генетические) родственные связи между различными представителями класса устанавливаются только по особенностям их личиночного развития. А он, в свою очередь обычно включает сложный метаморфоз, в котором только первая личиночная стадия – науплиус – общая для всех ракообразных. Зато некоторые другие, а в отдельных случаях и все, включая первую, могут отсутствовать, и тогда из оплодотворенного яйца сразу вылупляется копия взрослого животного, но только миниатюрная...
Некоторые съедобные и вредные виды ракообразных известны человеку с глубокой древности, но большинство представителей этого класса известно только узким специалистам. Как оказалось, ракообразные животные относятся к одним из самых многочисленных на нашей планете. В настоящее время учеными описано более 25 000 их видов. При этом большинство видов ракообразных обитает в морях и океанах, поэтому их образно иногда называют «морскими насекомыми» за изобилие и разнообразие. Вместе с тем много видов ракообразных живет также в пресных водах и на суше. Поэтому их практически можно обнаружить во всех водоемах: и подо льдом в полярных областях, и в горячих источниках с температурой до 50° С, и в пустынях, и на глубинах до 6 км, и вершинах тропических деревьев.
Велико и экономическое значение ракообразных. При этом большое значение имеют крабы, омары, раки и креветки, которых человека непосредственно употребляет в пищу. А вот многочисленные мелкие формы, которые в массе плавают у поверхности водоемов в составе зоопланктона и часто едва различимые невооруженным глазом, составляют главное звено целого ряда пищевых цепей. Именно эти крошечные ракообразные являются связующим звеном между микроскопическими планктонными водорослями с рыбами, китами и другими крупными промысловыми животными. Без мелких ракообразных, которые превращают растительные клетки в легко усвояемый животный корм, существование большинства представителей водной фауны стало бы практически невозможным.
Среди ракообразных немало и вредных для человека видов, которые тем или иным способом наносят ущерб хозяйству человека или его здоровью. Так, сверлящие формы ракообразных, как, например рак-древоточец, проделывают ходы в деревянных портовых сооружениях и других подводных постройках. На днищах судов образуют мощные обрастания морские желуди и морские уточки, которые мешают судоходству. Некоторые виды крабов, речные раки и некоторые другие ракообразные являются в тропиках (и на Дальнем Востоке России) переносчиками болезней человека, а другие ракообразные, как мокрицы и щитни, нередко вредят растительности, в частности рисовым посевам, или разводимым морским видам.