21. Класс Ракообразные

Определения и обозначения

Класс Ракообразные — группа членистоногих, для которой характерны членистые конечности, хитиновый покров и обычно две пары усиков; большинство видов дышит жабрами. К ракообразным относят речных раков, крабов, креветок и дафний. Эти признаки помогают отличить группу от других членистоногих.

Головогрудь — отдел тела, возникший при слиянии головы и груди и часто покрытый общим панцирем. На ней расположены органы чувств и многие конечности. Такое объединение важно для защиты и согласованной работы органов.

Двуветвистые конечности — конечности, у которых от общего основания отходят две ветви. Ветви могут быть приспособлены к разным задачам, например к движению или участию в дыхании. Такое строение позволяет одной конечности выполнять несколько функций.

Линька — периодическое сбрасывание старого хитинового покрова. После этого тело может увеличиться, пока новый покров ещё мягкий. Линька необходима, потому что твёрдая оболочка не растёт вместе с животным.

Как это устроено

У многих ракообразных тело разделено на головогрудь и брюшко, потому что разные участки выполняют разные задачи. В головогруди сосредоточены органы чувств, ротовые части и конечности, а брюшко часто помогает плавать или сгибаться. Слияние головы и груди делает переднюю часть тела более защищённой; число и строение сегментов при этом связаны с образом жизни вида.

Хитиновый покров служит наружной опорой и защищает животное от повреждений. Однако твёрдая оболочка не может растягиваться по мере роста, поэтому ракообразное сбрасывает её. Сразу после линьки новый покров мягкий, и тело уязвимо; за это время животное растёт, а затем оболочка постепенно твердеет.

Конечности головогруди не одинаковы, потому что каждая пара приспособлена к своей работе. У речного рака передние конечности превращены в клешни: ими он захватывает пищу и защищается, а следующие пары ходильных ног помогают передвигаться по дну. Маленькие челюсти удерживают и измельчают пищу, а основания некоторых конечностей связаны с жабрами и участвуют в движении воды около них.

Жабры — органы, через тонкие влажные поверхности которых кислород из воды поступает в организм. У речного рака они расположены под панцирем рядом с конечностями, а движение конечностей помогает обновлять воду. Поэтому большинство ракообразных обитает в воде; наземным формам, например мокрицам, необходимо сохранять дыхательные поверхности влажными.

Глаза помогают замечать предметы и движение, а усики служат органами осязания и химического чувства. Органы равновесия помогают ориентироваться при перемещении. Разнообразие питания — от охоты до фильтрации мелких частиц — позволяет ракообразным использовать разные источники пищи, а органы чувств помогают находить её и избегать опасности.

Основные признаки класса Ракообразные

Используйте таблицу, чтобы сопоставлять признаки и их значение, а не просто заучивать названия. Например, сочетание жабр и водной среды объясняет, где обычно живут ракообразные. У отдельных видов признаки могут отличаться, поэтому слово «большинство» здесь важно.

Разбор задач

1. Назовите признаки, по которым речного рака относят к классу Ракообразные.

Решение. Чтобы определить принадлежность животного к группе, нужно проверить не один внешний признак, а несколько особенностей строения. У речного рака можно увидеть панцирь и членистые конечности, а также установить, что его тело разделено на головогрудь и брюшко. Дыхание жабрами дополняет этот набор признаков.

1. Определяем отделы тела: голова и грудь слиты в головогрудь, за ней расположено брюшко.
2. Проверяем покров: тело снаружи защищено хитиновым панцирем.
3. Рассматриваем конечности: они членистые и имеют разное строение.
4. Учитываем дыхание: рак дышит жабрами, расположенными под панцирем.

Ответ: речного рака относят к ракообразным по головогруди и брюшку, хитиновому покрову, членистым конечностям и жаберному дыханию. Несколько признаков вместе дают более надёжное основание для определения, чем один лишь панцирь.

2. Объясните, почему после линьки рак некоторое время остаётся малоподвижным и уязвимым.

Решение. В вопросе нужно связать линьку с ростом и защитой. Старый покров мешает увеличению тела, поэтому рак сбрасывает его. Но новый покров сразу не становится твёрдым и не может полноценно защищать животное.

1. После сбрасывания старой оболочки тело получает возможность увеличиться.
2. Новый хитиновый покров вначале мягкий и легко повреждается.
3. Чтобы не получить травму и не стать добычей, рак меньше двигается и прячется.
4. По мере затвердевания нового покрова защита восстанавливается.

Ответ: после линьки рак малоподвижен и уязвим, потому что его новый покров ещё мягкий. Это временное состояние: животное растёт, а оболочка постепенно твердеет.

3. Сравните конечности речного рака и определите, какие из них участвуют в передвижении, питании и дыхании.

Решение. Сначала следует сравнить расположение и форму конечностей: передние пары находятся у ротового отверстия, а ходильные — ниже на головогруди. У рака конечности различаются не случайно: их строение связано с выполняемой работой. Дыхательные органы находятся под панцирем, поэтому нужно учитывать и конечности, которые обеспечивают движение воды.

1. Клешни на первой паре ходильных ног захватывают пищу и служат для защиты.
2. Остальные ходильные ноги помогают перемещаться по дну.
3. Челюсти у ротового отверстия удерживают и измельчают пищу.
4. Движения небольших конечностей у жабр помогают обновлять воду и участвуют в дыхании.

Ответ: передвижение обеспечивают ходильные ноги, питание — клешни и ротовые конечности, дыхание связано с жабрами и движением воды около них. Значит, конечности речного рака специализированы, а не выполняют одну и ту же функцию.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все ракообразные живут только в морской воде. Так думают, потому что многие известные представители, например крабы и креветки, обитают в море. Но речной рак живёт в пресной воде, а мокрица — на суше во влажных местах; проверяйте, о каком именно виде идёт речь.

Ошибка — называть панцирь раковиной. Раковина характерна для моллюсков, а у ракообразных наружный покров содержит хитин и связан с линькой. Чтобы проверить себя, спросите, сбрасывает ли животное покров при росте: ракообразные линяют.

Ошибка — считать головогрудь отдельной от головы и груди частью, не связанной с ними. Название может ввести в заблуждение, будто это третий самостоятельный отдел. На деле головогрудь образована слиянием головы и груди; вспомните, что на ней находятся органы обеих областей.

Ошибка — утверждать, что все конечности ракообразного одинаковы и служат для ходьбы. Такое впечатление создаёт их общий членистый план строения. Сравните форму и расположение пар: клешни захватывают пищу, ходильные ноги перемещают тело, а другие конечности участвуют в обработке пищи или движении воды.

Связь с другими темами

Для изучения ракообразных нужны общие признаки типа Членистоногие: сегментация, хитиновый покров и членистые конечности. С моллюсками и другими членистоногими их удобно сравнивать по строению тела, способу дыхания и приспособлениям к среде. Эти знания пригодятся при изучении многообразия животных, пищевых цепей водоёмов и значения ракообразных в природе и хозяйстве человека.

Что запомнить

• Ракообразные — преимущественно водные членистоногие.
• Тело многих ракообразных состоит из головогруди и брюшка.
• Снаружи тело покрыто хитиновым покровом.
• Рост сопровождается периодической линькой.
• Конечности ракообразных имеют различное строение и выполняют разные функции.
• Основной орган дыхания большинства ракообразных — жабры.
• К ракообразным относятся речной рак, крабы, креветки, омары и дафнии.