§ 17. Внутреннее строение и размножение речного рака

Определения и обозначения

Кровеносная система — система органов, по которой гемолимфа движется благодаря работе сердца; у речного рака она незамкнутая. Гемолимфа — жидкость, которая переносит вещества и омывает органы. Благодаря кровеносной системе клетки получают необходимые вещества, а продукты обмена перемещаются к органам, участвующим в их удалении.

Жабры — органы дыхания, в которых происходит газообмен между водой и гемолимфой. Кислород из воды поступает через тонкие покровы жабр в гемолимфу, а углекислый газ движется в обратном направлении. Такая поверхность позволяет раку получать кислород, растворённый в воде.

Половые железы — органы, в которых образуются половые клетки: у самца это семенники, у самки — яичники. Половые клетки необходимы для размножения и образования нового организма. Различия половых желёз помогают определить, к какому полу относится рак.

Незамкнутая кровеносная система — система, в которой гемолимфа из сосудов поступает в полости между органами, а затем возвращается к сердцу. Это значит, что жидкость не всё время заключена в сосудах. Такое движение помогает омывать органы и переносить между ними вещества.

Как это устроено

Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, через которое пища попадает в организм. Затем она проходит по пищеводу в желудок, оттуда — в кишечник и далее к анальному отверстию. По дороге пища измельчается и переваривается, а полезные вещества всасываются; непереваренные остатки покидают тело. Поэтому последовательность органов связана с направлением движения пищи и её постепенной обработкой.

Жабры находятся у основания ходильных ног и защищены панцирем. Такое расположение сохраняет их, но оставляет доступ к воде: она омывает жаберные поверхности. Через тонкие покровы кислород переходит из воды в гемолимфу, а углекислый газ — из гемолимфы в воду. Если жабры повреждены или вода плохо их омывает, газообмен затрудняется и рак получает меньше кислорода.

Сердце расположено на спинной стороне тела и сокращениями выталкивает гемолимфу в сосуды. Затем она выходит из сосудов в полости тела и омывает органы, поэтому кровеносная система называется незамкнутой. После этого гемолимфа направляется к жабрам, где участвует в газообмене, и возвращается к сердцу. Так перенос веществ связан с работой сердца и дыханием.

Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Нервные центры принимают сигналы от органов чувств и помогают организму отвечать на изменения среды. Органы чувств позволяют раку воспринимать прикосновения, запахи и вкус, а также замечать другие изменения вокруг. Благодаря этому рак может ориентироваться и реагировать на происходящее.

У самца и самки разные половые железы: семенники образуют мужские половые клетки, а яичники — женские. После оплодотворения самка прикрепляет яйца к брюшным ножкам. Такое размещение позволяет ей носить яйца с собой, пока в них развивается молодь. Когда развитие завершается, из яиц выходят молодые рачки.

Внутренние системы речного рака и их функции

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите систему, о которой задан вопрос, а затем сопоставьте её органы и функцию. По ней удобно отличать, например, жабры дыхательной системы от кишечника пищеварительной. Помните: одна система может включать несколько органов, работающих вместе.

Разбор задач

Задача 1

Условие. По схеме внутреннего строения определите органы пищеварительной системы и расположите их в порядке прохождения пищи. Нужно проследить путь от входа пищи в организм до выхода непереваренных остатков. Для этого ориентируемся на последовательность частей пищеварительного тракта.

1. Находим ротовое отверстие: через него пища попадает в организм.
2. От ротового отверстия прослеживаем путь к пищеводу, а затем к желудку.
3. После желудка пища движется по кишечнику; непереваренные остатки выходят через анальное отверстие.

Ответ. Путь пищи: ротовое отверстие → пищевод → желудок → кишечник → анальное отверстие. Этот порядок показывает движение пищи, а не расположение органов на рисунке.

Задача 2

Условие. Объясните, почему повреждение жабр затрудняет дыхание рака, и опишите, как вода омывает эти органы. Важно связать расположение жабр с тем, где происходит газообмен. Простого указания, что рак живёт в воде, для объяснения недостаточно.

1. Определяем, где находятся органы дыхания: жабры расположены у основания ходильных ног под панцирем.
2. Учитываем, что вода омывает жабры, а кислород проходит через их тонкие покровы в гемолимфу.
3. Делаем вывод: повреждённая поверхность хуже обеспечивает газообмен, поэтому кислорода поступает меньше.

Ответ. Вода омывает жабры у основания ходильных ног. Если жабры повреждены, газообмен между водой и гемолимфой нарушается, и рак испытывает затруднения с дыханием.

Задача 3

Условие. По описанию самца и самки определите их пол и составьте последовательность размножения: образование половых клеток, оплодотворение, прикрепление яиц, развитие молоди. Сначала нужно найти признак, который отличает полы, а затем расположить события по времени. Так мы не перепутаем образование клеток с заботой самки о потомстве.

1. Определяем половые железы: у самца это семенники, у самки — яичники.
2. Ставим образование половых клеток перед оплодотворением: клетки образуются в соответствующих железах.
3. После оплодотворения самка прикрепляет яйца к брюшным ножкам.
4. Завершаем последовательность развитием молоди внутри яиц и выходом молодых рачков.

Ответ. Самца распознают по семенникам, самку — по яичникам. Последовательность такова: образование половых клеток → оплодотворение → прикрепление оплодотворённых яиц к брюшным ножкам самки → развитие молоди и выход рачков.

Типичные ошибки

Ошибка — называть кровеносную систему рака замкнутой. Её могут допускать, перенося на рака знакомую схему, в которой кровь всё время движется по сосудам. Проверь себя: если гемолимфа выходит из сосудов в полости тела и омывает органы, система незамкнутая.

Ошибка — считать, что рак дышит лёгкими. Так думают, если связывают дыхание только с органами, которые есть у наземных животных. Проверь себя: у речного рака газообмен происходит в жабрах, омываемых водой.

Ошибка — путать кишечник с органами выделения. Это может произойти потому, что обе системы связаны с удалением веществ из организма. Проверь себя по функции: кишечник проводит и перерабатывает пищу, а выделительные органы удаляют продукты обмена.

Ошибка — полагать, что яйца развиваются отдельно от самки. Такое представление возникает, если забыть об особенностях вынашивания потомства у рака. Проверь себя: оплодотворённые яйца прикреплены к брюшным ножкам самки и остаются там до выхода молодых рачков.

Связь с другими темами

Для изучения внутреннего строения рака нужно знать общий план строения членистоногих и понимать, какие задачи выполняют основные системы органов. Это помогает соотносить отдельные органы с их функциями и видеть, как они работают вместе. Например, жабры обеспечивают газообмен, а кровеносная система переносит вещества по организму.

Сведения о дыхании, кровообращении и размножении пригодятся при сравнении рака с другими членистоногими и водными животными. Сравнивая организмы, можно выяснить, какие органы выполняют сходные функции и чем различаются способы их работы. Так знания об одном животном помогают понять разнообразие приспособлений живых организмов.

Что запомнить

• Пищеварительный тракт рака начинается ротовым отверстием и заканчивается анальным.
• Органы дыхания речного рака — жабры.
• Кровеносная система рака незамкнутая.
• Сердце расположено на спинной стороне тела.
• У самца и самки разные половые железы.
• Самка вынашивает яйца, прикреплённые к брюшным ножкам.