§ 23. Многообразие ракообразных, их роль в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Ракообразные — группа членистоногих, у которых тело и конечности разделены на членики, а снаружи покрыты хитином. Большинство живёт в морях и пресных водоёмах, но некоторые виды освоили влажную сушу. Это понятие нужно, чтобы объединять очень разных животных по общим признакам строения и дыхания.

Ветвистоусые — мелкие планктонные ракообразные с крупными ветвистыми усиками, например дафнии. Взмахами усиков они передвигаются в толще воды и могут делать резкие скачки. Их выделяют отдельно, потому что они образуют важную часть корма для рыб, личинок и других водных животных.

Десятиногие — ракообразные, имеющие пять пар ходильных ног. К ним относятся речные раки, крабы и креветки: у многих первая пара превращена в клешни, а остальные помогают ходить или плавать. Название показывает число ног и помогает отличать эту группу от других ракообразных.

Биоиндикаторы — организмы, по наличию, численности или состоянию которых судят о чистоте среды. Если после загрязнения исчезают чувствительные виды или меняется состав сообщества, это служит сигналом неблагополучия. Так ракообразные помогают оценивать водоём не только по внешнему виду воды.

Как это устроено

Ракообразных объединяют членистое тело, хитиновый покров и членистые конечности. Две пары усиков помогают ощупывать окружающее пространство, находить пищу и воспринимать химические сигналы. Жабры извлекают из воды кислород, поэтому особенно хорошо работают в водной среде.

Конечности ракообразных не одинаковы, потому что выполняют разные задачи. Одни превращены в плавательные лопасти, другие собирают пищу, удерживают её, ходят по дну или защищают животное клешнями. Такая специализация позволяет близким по общему плану строения видам занимать разные места в экосистеме.

Ракообразные живут в разных средах благодаря различиям в размерах и строении тела. Планктонные формы почти не сопротивляются течению и дрейфуют в толще воды, донные животные ползают по грунту или зарываются в него, а мокрицы сохраняют влажность покровов в укрытиях на суше. Следовательно, способ передвижения и дыхания связан с конкретными условиями жизни.

Наиболее разнообразны ветвистоусые, веслоногие, усоногие, равноногие и десятиногие. Дафнии относятся к ветвистоусым, циклопы — к веслоногим, морские уточки и морские жёлуди — к усоногим, а мокрицы — к равноногим. Раки, крабы и креветки входят в десятиногих и обычно имеют пять пар ходильных ног.

В экосистеме ракообразные могут быть потребителями водорослей, микроорганизмов и органических остатков, а сами становятся добычей рыб и других животных. Донные виды измельчают остатки, благодаря чему их легче разлагают бактерии и грибы. Человек добывает некоторых ракообразных в пищу, а изменения их численности и состава иногда используют для оценки состояния воды.

Основные группы ракообразных и их значение

В таблице удобно сначала найти группу, затем сравнить её представителей, среду и приспособления. Последний столбец показывает, почему эта группа важна для природы или человека. По нескольким столбцам можно установить группу животного даже по краткому описанию.

Разбор задач

Задача 1. Определение группы по описанию

Мелкое животное живёт в толще воды, передвигается скачками и имеет ветвистые усики. Нужно определить его группу. Для решения достаточно сопоставить признаки строения со способом жизни.

1. Отмечаем планктонный образ жизни: животное не ползает по дну, а находится в толще воды.
2. Выделяем ветвистые усики и скачкообразное движение как главный признак.
3. Сравниваем описание с характеристиками групп, где таким признаком обладают дафнии.

Ответ: это ветвистоусое ракообразное. Пример такого животного — дафния. Она служит кормом для рыб и других обитателей водоёма.

Задача 2. Сравнение рака, краба и мокрицы

Нужно сравнить речного рака, краба и мокрицу по среде обитания, движению и конечностям. Рак и краб — десятиногие, а мокрица относится к равноногим. Сравнение покажет, как общее происхождение сочетается с разными приспособлениями.

1. У рака среда пресноводная, он ходит по дну пятью парами ног, а первая пара заканчивается клешнями.
2. Краб обычно живёт в море, передвигается по дну боком и также имеет пять пар ходильных ног, часто с клешнями.
3. Мокрица живёт во влажной почве или подстилке, ползает многочисленными похожими ногами и не имеет крупных клешней.

Ответ: рак и краб приспособлены к водной среде, а мокрица — к влажной суше. Различия в форме ног определяют ходьбу по дну, боковое движение или ползание среди частиц почвы. Влажность необходима мокрице для работы органов дыхания.

Задача 3. Сокращение планктонных ракообразных

В озере резко стало меньше дафний и циклопов. Нужно объяснить последствия и предложить способ оценки состояния водоёма. Рассуждать следует через пищевую цепь и сравнение состава организмов.

1. Строим цепь: мелкие водоросли — дафнии и циклопы — рыбы и личинки водных животных.
2. Уменьшение планктонных ракообразных лишает рыб части корма и может изменить численность водорослей.
3. Для оценки состояния сравниваем виды и их количество с данными чистого водоёма, обращая внимание на исчезновение чувствительных форм.

Ответ: сокращение планктонных ракообразных нарушит пищевые связи и может вызвать изменения численности водорослей и рыб. Состояние озера оценивают по составу и численности ракообразных-биоиндикаторов, а также по появлению устойчивых к загрязнению видов. Надёжнее наблюдать изменения регулярно, а не делать вывод по одному измерению.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать всех ракообразных морскими животными. Так думают из-за известных крабов и креветок, но дафнии и речные раки живут в пресной воде, а мокрицы — на суше. Проверка: вспомните среду обитания хотя бы по одному представителю каждой группы.

Ошибка 2. Путать ракообразных с насекомыми и паукообразными. Причина ошибки — общий хитиновый покров и членистые ноги. Проверка: у ракообразных две пары усиков и обычно жаберное дыхание, у насекомых одна пара усиков.

Ошибка 3. Считать, что все ракообразные устроены одинаково. Это неверно, потому что конечности могут служить для плавания, ходьбы, питания или защиты, а взрослые усоногие даже прикрепляются к поверхности. Проверяйте себя вопросом: как строение помогает именно этому животному жить в его среде?

Ошибка 4. Видеть в ракообразных только промысловых животных. При таком подходе забывают о пищевых цепях, разложении остатков и роли биоиндикаторов. Проверка: назовите для выбранного вида пользу природе и возможное значение для человека.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны признаки типа Членистоногие: членистое тело, покров и конечности. Также пригодятся понятия экосистемы и пищевой цепи, потому что ракообразные занимают разные уровни питания.

С моллюсками и другими членистоногими ракообразных удобно сравнивать по дыханию, покровам и движению. Такое сравнение показывает, какие признаки связаны с общей группой, а какие возникли как приспособление к среде.

Дальше знания пригодятся при изучении водных экосистем и охраны водоёмов. Они помогают понять значение промысловых животных и использование организмов как показателей загрязнения окружающей среды.

Что запомнить

• Ракообразные — преимущественно водные членистоногие с двумя парами усиков и жабрами.
• Хитиновый покров защищает тело, но ограничивает рост и периодически сбрасывается.
• Разнообразие конечностей ракообразных связано с их движением, питанием и образом жизни.
• К ракообразным относятся дафнии, циклопы, мокрицы, речные раки, крабы и креветки.
• Мелкие ракообразные служат пищей рыбам и другим водным животным.
• Ракообразные участвуют в круговороте веществ и поддерживают устойчивость водных экосистем.
• Некоторые ракообразные используются человеком в пищу и промысле, а некоторые помогают оценивать загрязнение воды.