Речной рак
| Царство | Животные |
| Подцарство | Многоклеточные |
| Тип | Членистоногие |
| Класс | Ракообразные |
Общая характеристика
Речной рак обитает в различных пресных водоёмах с чистой водой: речных заводях, озёрах, больших прудах. Днем раки прячутся под камнями, корягами, корнями прибрежных деревьев, в вырытых ими самими в мягком дне норках. В поисках корма они покидают свои убежища в основном ночью. Питается преимущественно растительной пищей, а также мёртвыми и живыми животными.
Внешнее строение
Речной рак имеет зеленовато-бурую окраску. Тело состоит из неодинаковых сегментов. Вместе они образуют три хорошо различимых отдела тела: голову, грудь и брюшко. При этом только сегменты брюшка остаются подвижно сочленёнными. Два первых отдела срослись в единую головогрудь. Разделение тела на отделы возникло в связи с разделением функций конечностей. Движение конечностей обеспечивается мощной поперечно-полосатой мускулатурой. Мышечные волокна такого же типа имеют позвоночные животные. Головогрудь покрыта сверху сплошным крепким хитиновым щитом, который несёт спереди острый шип, по его сторонам в углублениях на подвижных стебельках находятся глаза, пара коротких и пара длинных тонких усиков.
По бокам и ниже ротового отверстия рака находятся шесть пар конечностей: верхние челюсти, две пары нижних челюстей и три пары ногочелюстей. На головогруди размещены также пять пар ходильных ног, на трёх передних парах имеются клешни. Первая пара ходильных ног — самая большая, с наиболее хорошо развитыми клешнями, которые являются органами защиты и нападения. Ротовые конечности вместе с клешнями удерживают пищу, размельчают её и направляют в рот. Верхняя челюсть толстая, зазубренная, к ней изнутри прикрепляются мощные мышцы.
Брюшко состоит из шести члеников. Конечности первого и второго члеников у самца видоизменены (они участвуют в копуляции), у самки редуцированы. На четырёх члениках находятся двуветвистые членистые ножки; шестая пара конечностей — широкие, пластинчатые, входят в состав хвостового плавника (они вместе с хвостовой лопастью играют важную роль при плавании задом наперёд).
Внутреннее строение
Пищеварительная система
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, затем пища поступает в глотку, короткий пищевод и желудок. Желудок подразделяется на два отдела — жевательный и цедильный. На спинной и боковых стенках жевательного отдела имеется три мощные пропитанные известью хитиновые жевательные пластинки с зазубренными свободными краями. В цедильном отделе две пластинки с волосками действуют подобно фильтру, через который проходит лишь сильно измельчённая пища. Крупные частички пищи задерживаются и возвращаются в первый отдел, а мелкие поступают в кишечник.
Далее пища поступает в среднюю кишку, куда открываются протоки большой пищеварительной железы.
Под действием выделяемых ферментов пища переваривается и всасывается через стенки средней кишки и железы (её называют печенью, но её секрет расщепляет не только жиры, но также белки и углеводы). Непереваренные остатки поступают в заднюю кишку и выводятся наружу через анальное отверстие на хвостовой лопасти.
Кровеносная система
У рака полость тела смешанная, в сосудах и межклеточных полостях циркулирует не кровь, а бесцветная или зеленоватая жидкость — гемолимфа. Она выполняет те же функции, что и кровь у животных с замкнутой кровеносной системой.
На спинной стороне головогруди под щитком находится пятиугольное сердце, от которого отходят кровеносные сосуды. Сосуды открываются в полость тела, кровь отдаёт там кислород и питательные вещества тканям и органам, а забирает продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Затем гемолимфа по сосудам поступает в жабры, а оттуда — в сердце.
Дыхательная система
Органами дыхания у рака являются жабры. В них расположены кровеносные капилляры и осуществляется газообмен. Жабры имеют вид тонких перистых выростов и располагаются на отростках ногочелюстей и ходильных ног. В головогруди жабры лежат в особой полости.
Движение воды в этой полости осуществляется за счёт быстрых колебаний особых отростков второй пары нижних челюстей), и производят до 200 машущих движений за 1 минуту.) газообмен происходит через тонкую оболочку жабр. Обогащённая кислородом кровь по жаберно-сердечным клапанам направляется в околосердечную сумку, оттуда через специальные отверстия попадает в полость сердца.
Нервная система
Нервная система состоит из парного надглоточного узла (головного мозга) подглоточного узла, брюшной нервной цепочки и нервов отходящих от центральной нервной системы.
От головного мозга нервы идут к усикам и глазам. От первого узла брюшной нервной цепочки (подглоточный узел), — к ротовым органам, от следующих грудных и брюшных узлов цепочки — соответственно к грудным и брюшным конечностям и внутренним органам.
Органы чувств
На обеих парах усиков имеются рецепторы: осязательные, химического чувства, равновесия. В состав каждого глаза входит более 3 000 глазков, или фасеток, отделённых друг от друга тонкими прослойками пигмента. Светочувствительная часть каждой фасетки воспринимает лишь узкий пучок лучей, перпендикулярных к её поверхности. Целое изображение складывается из множества мелких частичных изображений (как мозаичное изображение в искусстве, поэтому говорят, что членистоногие обладают мозаичным зрением).
Органы равновесия представляют собой углубление в основном членике коротких усиков, где помещается песчинка. Песчинка давит на окружающие её тонкие чувствительные волоски, что помогает раку оценивать положение своего тела в пространстве.
Выделительная система
Органы выделения представлены парой зелёных желёз, расположенных в передней части головогруди (у основания длинных усиков и открываются наружу). Каждая железа состоит из двух отделов — собственно железы и мочевого пузыря.
В мочевом пузыре накапливаются вредные продукты жизнедеятельности образовавшиеся в процессе обмена веществ, выводится наружу по выделительному каналу через выделительную пору. Выделительная железа по своему происхождению есть не что иное, как видоизменённый метанефридий. Она начинается небольшим целомическим мешочком (в целом из всех органов тела поступают вредные продукты обмена веществ), от которого отходит извилистая трубка — железистый канал.
Размножение. Развитие
У речного рака развит половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. У самца первая и вторая пара брюшных ножек видоизменены в копулятивный орган. У самки первая пара брюшных ножек рудиментарна, на остальных четырёх парах брюшных ножек она вынашивает икру и молодых рачков.
Оплодотворённые яйца, отложенные самкой (60-200 штук), прикрепляются к её брюшным ногам. Откладка яиц происходит зимой, а молодые рачки (похожие на взрослых), появляются весной. Вылупившись из яиц, они продолжают держаться за брюшные ноги матери, а затем покидают её и начинают самостоятельную жизнь. Молодые рачки питаются только растительной пищей.
Линька
Взрослые раки линяют раз в год. Сбросив старый покров, они 8-12 дней не покидают укрытий и дожидаются, пока затвердеет новый. В этот период тело животного быстро увеличивается.
Источник
Ракообразные Органы чувств
У ракообразных имеются органы осязания, органы химического чувства (обоняния), органы равновесия и органы зрения.
Органами осязания служат чувствительные волоски, расположенные на антеннулах, антеннах и конечностях. По-видимому, несколько измененными чувствительными волосками ракообразные могут различать изменения химических свойств среды. Волоски, расположенные главным образом на антеннулах, служат органами химического чувства.
У некоторых ракообразных, а именно у многих десятиногих раков, имеются органы равновесия — статоцисты. У речного рака на спинной стороне базального членика каждой антеннулы имеется щелевидное отверстие, которое ведет в мешочек. Внутри мешочка, выстланного хитиновой кутикулой, расположены чувствительные волоски и помещаются статолиты. Статолитами служат мелкие песчинки. Во время линьки рака эти песчинки удаляются вместе с хитиновой выстилкой статоциста. После линьки раки набирают новые статолиты, погружая головной конец в песчаный грунт. У других ракообразных статоцисты бывают замкнутые, не сообщающиеся с внешней средой.
У ракообразных встречаются два типа глаз: 1) простые, или науплиальные и 2) сложные, или фасеточные, характерные для большинства членистоногих. Простой, или науплиальный, глаз (непарный) имеется прежде всего у личинок (науплиус) ракообразных. У низших ракообразных простые глаза остаются и у взрослого животного наряду с развивающимися позже сложными глазами. У веслоногих и некоторых других раков непарный науплиальный глаз остается единственным органом зрения.
Простой, или науплиальный, глаз образуется из трех слившихся вместе сравнительно просто устроенных бокаловидных глазков. У высших ракообразных непарный глаз не сохраняется после метаморфоза, и их единственным органом зрения будут парные фасеточные глаза.
Фасеточный глаз представляет собой сложный орган зрения, состоящий обычно из большого количества отдельных глазков, или омматидиев. Число омматидиев в каждом глазу взрослого речного рака доходит до 3000. Каждый омматидий представляет собой глазок, обладающий как светопреломляющими, так и светочувствительными элементами и самостоятельно воспринимающий световые раздражения. Омматидий имеет форму длинного усеченного конуса, несколько суженного к основанию глаза.
В поперечном сечении омматидий чаще имеет четырехугольную форму, бороздки в кутикуле на поверхности глаза отделяют один омматидий от другого. Отдельный омматидий имеет следующее строение. Его внешнюю часть составляет роговица, которая образована прозрачным участком хитиновой кутикулы, с несколько выпуклой внутренней поверхностью. Ниже расположены две корнеагенные клетки, которые выделяют роговицу.
Еще глубже можно различить удлиненное прозрачное тело с выпуклой наружной стороной, обращенной к роговице,— так называемый хрустальный конус. Он состоит из четырех клеток, расположенных продольно и плотно прилегающих одна к другой. Хрустальный конус сужается в нижней части. Снизу к хрустальному конусу прилегают сильно вытянутые ретинальные клетки. У речного рака 8 ретинальных клеток. По внутренним, обращенным к центру ретинулы краям этих клеток расположены ряды светочувствительных палочек, или рабдомеров (окончания нейрофибрилл). Рабдомеры всех ретинальных клеток, складываясь вместе, образуют общую светочувствительную часть омматидия, или рабдом. К нижним частям ретинальных клеток подходят нервные отростки, входящие далее в состав зрительного нерва. Ретинальные клетки содержат темный пигмент. Кроме того, на поверхности каждого омматидия расположены по две пигментные клетки, которыми отдельные омматидии изолированы друг от друга.
В каждый омматидий попадает ограниченное число световых лучей, которые не могут пройти из одного омматидия в другой, так как омматидии хорошо экранированы друг от друга пигментными клетками. Таким образом, при помощи омматидия воспринимается световое раздражение только от какой-то небольшой части предмета. Каждый омматидий функционирует независимо от соседних, и поэтому зрение ракообразных носит мозаичный характер, причем ретинула каждого омматидия получает прямое, а не обратное изображение. Из тысяч прямых изображений частей видимого предмета слагается общая картина. Форма фасеточного глаза ракообразных выпуклая, полушаровидная, что обусловливает весьма обширное поле зрения. Кроме того, у многих ракообразных, например у речного рака, глаза стебельчатые — сидят на подвижных стебельках и могут прижиматься к углублению в покровах головы. Это обеспечивает еще более широкий кругозор и в то же время является защитным приспособлением.
Источник
Органы чувств
С нервной системой связаны хорошо развитые у рака органы чувств.
На головном конце рака по сторонам от торчащего вперёд шипа расположена пара глаз, сидящих на подвижных стебельках. Такое положение глаз позволяет раку и не поворачивая тела направлять свой взор в разные стороны: подвижность глазных стебельков возмещает раку отсутствие у него шеи (как мы видели, головной отдел у рака крепко спаян с грудным в единое целое — головогрудь).
Органы зрения у рака имеют очень сложное строение и состоят из множества тесно примыкающих друг к другу мелких глазков — фасеток. Мы не будем здесь останавливаться на их описании, чтобы микроскопические детали не отвлекли нас от общей картины морфологии речного рака; отметим, однако, что в основном их строение сходно со строением фасеточных глаз у насекомых, о которых речь будет далее (рис. 191 и 192).
Кроме зрения, для рака при его ночном образе жизни имеют очень большое значение осязание и обоняние. Так как тело у рака одето крепким панцирем, то чувства обоняния и осязания оказываются приуроченными только к определённым его участкам — к особым чувствительным волоскам, которые расположены на двух передних парах головных придатков — на коротких и длинных усиках.
Как известно, всякое погружаемое в воду тело теряет часть своего веса, равную весу вытесняемой им воды (закон Архимеда). Поэтому плавающее в воде животное, удельный вес которого близок к единице, не ощущает непосредственно силы тяжести, которая нас, обитателей наземной среды, крепко прижимает к земле.
Будучи практически «невесомым», оно не могло бы распознать, где находится верх и где низ, и соответственно направлять свои движения, если бы в процессе исторического развития оно не приобрело бы особых органов равновесия, или статоцистов. Такими органами (так же как и зачаточными глазами) обладают уже медузы, а в дальнейшем мы увидим их у рыб, у которых они принимают на себя и функцию органа слуха. Имеются они и у рака и находятся в основании передних усиков (рис. 140).
Здесь, в первом членике усика рака, есть углубление в виде маленького внутреннего кармана (прежде его,считали органом слуха и называли «слуховым мешочком») (рис. 141).
Внутри каждого такого мешочка торчат чувствительные волоски, а полость его заполнена водой, в которой перекатываются мелкие песчинки. При нормальном положении тела эти песчинки нажимают на находящиеся под ними нижние чувствительные волоски; если же у плавающего рака тело перевернётся боком или вверх ногами, песчинки вследствие своей тяжести перемещаются внутри мешочка и нажимают уже на другие чувствительные волоски, и тогда рак ощущает, что тело его вышло из нормального положения.
При линьке рака сбрасывается и внутренняя выстилка его «слуховых мешочков» вместе с заключёнными в них песчинками. Тогда рак сам засовывает своими клешнями новые песчинки в отверстия «слуховых мешочков», а часто просто «елозит» головкой по песку, и действие органа равновесия снова восстанавливается.
Значение этих песчинок и самих «слуховых мешочков» было выяснено при помощи очень остроумного опыта, проделанного с одним морским родичем нашего речного рака — креветкой (гарнелью).
Перед линькой креветку поместили в сосуд, где на дно вместо песка были насыпаны мелкие железные опилки. Поэтому перелинявший рачок должен был засунуть в свои «слуховые мешочки» вместо обыкновенных песчинок маленькие крупинки железа. Затем креветка была пересажена в обыкновенный аквариум.
Как известно, железо притягивается магнитом, и когда к рачку с железными песчинками в «слуховых мешочках» подносили сбоку сильный электромагнит, он поворачивался к нему нижней стороной своего тела; притяжение железных крупинок электромагнитом пересиливало действие тяжести и заставляло креветку поворачивать своё тело так, как будто оно вышло из правильного положения, и низ оказывался там, где находился магнит.
Рис. 140. Схема статоциста рака
Рис. 141. Антеннула рака со статоцистами
1 и 2 — жгуты усика; 3 — основной членик; 4 — отверстие статоциста; 5 — чувствительные волоски; 6 — песчинки; 7 — нерв.
Рис. 191. Схема строения сложного глаза насекомого (частью в разрезе)
Видны: хитиновая оболочка, образующая хрусталики отдельных фасеток, прозрачные хрустальные конусы, светочувствительные палочки (рабдомы), клетки сетчатки, пигментные прослойки между отдельными глазками (омматидиями).
Рис. 192. Схема , поясняющая мозаичное зрение насекомых
Слева наверху — голова насекомого со сложными глазами.
Источник