Текст книги "Членистоногие (Ракообразные. Паукообразные)"

Автор книги: Владислав Сивоглазов

Соавторы: Владимир Бабенко,Владимир Алексеев
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

В. Н. Алексеев, В. Г. Бабенко, В. И. Сивоглазов
Членистоногие
Ракообразные. Паукообразные

Введение

Среди всех групп беспозвоночных животных тип Членистоногие выделяется наибольшим разнообразием приспособлений к самым различным условиям существования. Число известных на сегодняшний день видов членистоногих приближается к 3 млн, что значительно превышает количество видов всех остальных животных и растений, вместе взятых.

Трудно найти на земном шаре место, где не было бы членистоногих. Они живут во всех морях и океанах, в разнообразных пресных водоемах. Некоторые приспособились к жизни в очень соленой воде, другие прекрасно себя чувствуют в горячих источниках. Многие членистоногие – паразиты, причем этот образ жизни порой так изменяет строение и внешний облик животных, что они перестают быть похожими на представителей своего типа. Но больше всего членистоногих приспособилось к жизни на суше.

Большинство специфических признаков членистоногих связано с наличием у них плотной и прочной кутикулы, которая часто образует очень твердый панцирь. Наличие таких покровов препятствует постоянному росту животных, поэтому рост у членистоногих – не непрерывный процесс, а ступенчатый, размеры тела увеличиваются скачкообразно – сразу после линьки.

В теле представителей этого типа обычно можно различить три отдела: голову, грудь и брюшко. Передвигаются членистоногие с помощью конечностей, которые, как и все тело, покрыты кутикулой. Движение таких конечностей возможно только при разделении их на отдельные членики. Именно благодаря этой особенности строения тип и получил свое название.

Многие членистоногие отличаются очень сложным поведением, что связано с высоким уровнем развития органов чувств и нервной системы.

Тип Членистоногие делится на три подтипа. К первому из них – подтипу Жабродышащие – относятся водные членистоногие – ракообразные. Среди представителей второго подтипа – Хелицеровые – встречаются и водные животные – мечехвосты, и наземные – паукообразные. Третий подтип – Трахейнодышащие – представлен наземными животными – различными группами многоножек и насекомых.

В этой книге вы познакомитесь с представителями двух классов членистоногих – Ракообразные и Паукообразные.

Класс Ракообразные
(Crustacea)

Общая характеристика ракообразных

Класс Ракообразные – это большая ветвь эволюционного древа типа Членистоногие. Предки ракообразных обитали в воде. Связь с водным царством сохраняет и большинство современных представителей этого класса. Трудно найти водоем, в котором нет хотя бы одного вида ракообразных. Лишь очень немногие ракообразные смогли освоить наземный образ жизни. Некоторые из них (например, мокрицы) живут даже в домах людей.

От остальных членистоногих ракообразные отличаются наличием двух пар усиков и жабр.

Внешний облик ракообразных чрезвычайно разнообразен. Среди них есть и гиганты, и пигмеи. Тело крупных омаров может иметь длину более 80 см, а расстояние между концами расставленных в стороны ног у одного из видов крабов равно трем метрам! Напротив, планктонные ракообразные видны только в микроскоп: длина их тела измеряется долями миллиметра.

Ни у кого из членистоногих нет такого количества ног, как у ракообразных. Разнообразные, замечательно приспособленные ноги для ракообразных являются не только органами передвижения по дну или подводным предметам. Они участвуют в плавании, поимке и удержании пищи, ее расчленении и отправлении в рот, используются в качестве органов зашиты и нападения, играют важную роль в размножении и переносе икринок. Ноги у ракообразных имеются на всех частях тела, включая и брюшко.

Соответственно внешнему облику разнообразен и образ жизни ракообразных. Самые мелкие из них способны парить в толще воды. Такие ракообразные составляют основную массу морского планктона. Они добывают пищу путем фильтрации воды. Крупные ракообразные, такие как омары, лангусты и крабы, ведут жизнь хищников или трупоедов, подбирая со дна моря все, что пригодно для переваривания. Наконец, существует множество рачков-паразитов.

Удивительно (хотя пока еще и мало изучено) поведение ракообразных, сложность которого определяется высоким уровнем развития их головного мозга и органов чувств. Им свойственны далекие миграции, своеобразные способы брачных отношений и защиты потомства, сложные жизненные циклы со сменой личиночных стадий. Замечательны примеры совместного проживания ракообразных с другими видами животных.

На свете существует более 20 000 видов ракообразных. Они населяют океаны и моря, всевозможные пресноводные и даже подземные водоемы. Невозможно представить водную среду, лишенную ракообразных. Именно они перерабатывают огромное количество растений и тел умерших животных. Некоторые рыбы и киты питаются практически только ракообразными. Да и люди ежегодно потребляют тысячи тонн мяса этих животных.

Отряд Жаброногие (Anostraca)

Артемия

Небольшой рачок артемия (длина его тела составляет 0,8–1 см) распространен очень широко в водоемах зоны степей и пустынь в Евразии, Африке и Америке. Это удивительное существо, настоящий рекордсмен по выживанию, относится к самым примитивным представителям класса Ракообразные – отряду Жаброногие. Отряд получил такое название потому, что грудные листовидные ножки этих раков служат одновременно и для передвижения, и для дыхания, и для направления пищи ко рту. Кроме того, у артемии есть и другие примитивные черты, в частности в строении нервной, кровеносной и половой систем.

Невзрачный рачок артемия может жить в водоемах с различной концентрацией солей. В чистой пресной воде артемии погибают на третьи сутки. Наибольшая концентрация соли, при которой артемия может существовать, – 300 г соли на 1 литр воды. Это крепчайший рассол!

Зоологам удалось выяснить удивительную особенность этого рачка. Оказывается, что артемии, живущие при разной солености воды, заметно отличаются друг от друга по строению заднего конца тела. Так, у рачков, обитающих в водоемах с очень высокой соленостью, «вилочка» на заднем конце тела очень маленькая. У рачков, живущих в воде со средней соленостью, «вилочка» крупнее, а у артемий, встречающихся в водоемах с низкой соленостью, «вилочка» самая большая.

Кроме этого, у рачков, обитающих в водоемах с разной соленостью воды, различно соотношение длины брюшного и грудного отделов тела, а также степень развития расположенных на голове придатков, которые называются задними антеннами.

Артемии, живущие при разной солености воды

Из-за различий эти формы артемии одно время даже относили к различным видам. Только эксперименты зоологов, помещавших рачков в воду различной солености, позволили установить, что именно соленость определяет у рачков эти морфологические особенности.

Ученые выяснили, что, несмотря на повышенную концентрацию солей в воде, где живет артемия, концентрация солей в крови самого рачка остается неизменной, такой же, как у пресноводных жаброногих. Это свидетельствует о том, что предки артемий жили в пресной воде.

Основной пищей артемии служат микроскопические водоросли и бактерии. При благоприятных условиях артемии развиваются в водоемах в таком количестве, что вода приобретает красноватый оттенок.

Известно, что этот мелкий рачок нередко служил пищей человеку. Артемию ели американские индейцы, жившие на берегах Соленого озера. Арабы, кочевавшие к западу от дельты Нила, готовили из артемий пасту, по вкусу напоминающую соленую сельдь.

Артемия получила широкую известность среди аквариумистов. Из яиц артемий получают личинок, которыми выкармливают молодь рыб. В частности, артемии являются прекрасным кормом для мальков ценных пород рыб, например осетровых. Яйца артемий заготавливают на соленых озерах, в том числе на озере Сиваш, где их прибоем выбрасывает на берег. А в некоторых районах, например при рыбоводных заводах в низовьях Дона, построены специальные бассейны, где в соленой воде разводят этих удивительных рачков.

Очень интересно развитие артемий. В некоторых водоемах встречаются только самки, которые откладывают яйца, способные развиваться без оплодотворения. В других водоемах обитают и самки и самцы. Самки артемий могут не только откладывать яйца, но и рождать живых личинок, которые развиваются в яйцевых мешках на теле матери.

Отряд Листоногие ракообразные (Phyllopoda)

Щитень

Обычно этих удивительных животных можно встретить весной – в лужах, канавах, даже в заполненной водой колее проселочной дороги. Как и артемии, они относятся к подклассу Жаброногие ракообразные. В эту группу входят самые примитивные раки, у которых листовидные грудные ножки служат одновременно для передвижения, дыхания и направления пищи ко рту. Щитни – настоящие живые ископаемые: их остатки находят в отложениях каменноугольного периода.

Щитни распространены на земном шаре очень широко: их можно обнаружить и в луже на экваторе, и в воде приполярного озера.

Их плоский овальный крышеобразный панцирь действительно похож на щит. Отсюда и происходит название этого животного. Щит покрывает голову, грудь и переднюю часть брюшка животного. На переднем краю щита заметна пара глаз, каждый из которых состоит из многих простых глазков-фасеток. Задняя часть брюшка заканчивается длинной «вилкой».

На каждом грудном сегменте тела щитня (а их у этого животного бывает до 40) расположено несколько (до шести!) пар ног, поэтому у щитня ног больше, чем у любого другого ракообразного.

Длина тела разных видов щитней от 12 до 75 мм, окраска – темно-коричневая.

Для щитней, обитающих в средних широтах, характерно размножение без участия самцов. Самки этих удивительных ракообразных откладывают неоплодотворенные яйца, из которых появляются только самки. Яйца щитня снабжены очень прочной оболочкой, которая предохраняет их от неблагоприятных воздействий. В сухом состоянии они выносят промерзание и нагревание до 80 °C. Яйца этих животных очень легкие, они переносятся ветром на большие расстояния и, попав на землю, ждут своего часа – пока весенний дождь не наполнит водой лужи. Тогда из яиц выйдут маленькие щитни, которые будут быстро расти, линять и успеют вырасти и отложить яйца до того, как их временное пристанище – лужа – высохнет. Для того чтобы превратиться во взрослое животное, личинка должна перелинять около 40 раз! Когда вода исчезнет, взрослые щитни погибнут, а их отложенные яйца будут ждать следующего года и следующего дождя.

Жизнь щитня от его появления из яйца до того момента, когда особь отложит яйца и погибнет, составляет около двух недель. Все остальное время года эти удивительные ракообразные пребывают в стадии покоящихся яиц.

Щитни могут плавать в воде «кверху брюхом», а когда опускаются на дно – переворачиваются. При плавании щитня все его многочисленные ножки последовательно сгибаются и разгибаются, кажется, будто по ним пробегает волна. А во время остановок работают только задние ножки – подгоняют воду к жабрам.

Щитни – животные всеядные. Они питаются детритом – мертвыми органическими частицами, собирая их со дна лужи, поедают растения, а при случае нападают на водных личинок насекомых, головастиков, лягушек и мальков рыб. При захвате пищи щитни используют жевательные отростки ног. Такой способ питания был свойствен древним вымершим членистоногим – трилобитам.

Поиск пищи щитень ведет не с помощью зрения, а с помощью особых органов – жгутовидных отростков первой пары грудных ног. Эти отростки воспринимают следы растворенных в воде веществ. Благодаря своему химическому чувству, щитень легко находит в полной темноте добычу, например попавшего в лужу небольшого дождевого червя.

Иногда щитни размножаются в столь больших количествах, что вредят человеку. В рыборазводных прудах эти ракообразные истребляют мальков ценных пород рыб, в частности осетровых, а на рисовых полях объедают побеги риса.

Дафния

В неглубоком пруду или канаве с водой можно заметить маленькие движущиеся точки. Это крохотные рачки – дафнии. Размер их не превышает нескольких миллиметров.

Дафнии относятся к подотряду Ветвистоусые ракообразные. У этих животных длинные ветвистые усики, постоянно дергая которыми дафнии как будто скачут в воде. Отсюда еще одно название дафний – водяные блохи. Под микроскопом можно рассмотреть, что голова дафний спереди вытянута в остренький «клюв», или «носик», что делает его обладательницу очень симпатичной. Правда, у дафний всего один глаз, но это участь всех ветвистоусых рачков. Зато этот глаз состоит минимум из двух десятков простых глазков.

Длинные раздвоенные усики рачка покрыты щетинками и выполняют роль парашюта, замедляющего движение вниз. Регулируя частоту взмахов усиков, дафнии могут не только «парить», но и подниматься в верхние слои или, напротив, уходить в глубину. Рачки постоянно совершают вертикальные перемещения (миграции), связанные с поиском пиши, температурой воды или временем суток.

Разные виды дафний

Роскошные усики – не единственная особенность внешнего строения дафний. За исключением головы, все тело водяных блох заключено в легкую прозрачную двустворчатую раковинку, состоящую из очень тонкого хитина. Дафния, как и другие ракообразные, линяет, сбрасывая старую «шкурку» и обрастая новой.

На раковинках дафний имеются различные шипы, острые отростки, а над округлой головой – остроконечный «шлем». За счет наличия хитинового покрова общий объем рачка резко возрастает, а удельный вес падает, что обеспечивает дафнии хорошую плавучесть.

Питаются дафнии бактериями и микроскопическими водорослями. Когда пища обнаружена, дафния приближается к ней, и в работу вступают скрытые под раковинкой брюшные ножки. Совершая в минуту сотни взмахов, одни из них загоняют под раковинку воду, а другие, покрытые щетинками, отфильтровывают из воды то, что годится в пищу. В конце концов из бактерий или водорослей образуется маленький комочек, который и проталкивается ко рту.

Если пищи в водоеме достаточно, дафния наполняет кишечник за 20–30 секунд. Однако для этого требуется, чтобы в 1 см³ воды находилось около 1 млн бактерий. При меньшем количестве пищи дафнии перестают размножаться и умирают. Поэтому дафний легче наловить в канаве с грязной водой или в маленьком пруду, чем в чистом озере с прозрачной водой: в чистой воде бактерий совсем мало. Но и избыток бактерий дафниям тоже опасен. Микроорганизмы выделяют в воду столько ядовитых веществ, что жизнь рачков становится невозможной.

Цвет дафний зависит от количества содержащегося в крови гемоглобина: чем больше пигмента, тем краснее рачок. Зеленоватый цвет рачка может быть вызван находящимися в кишечнике зелеными водорослями.

Как правило, все пойманные в сачок дафнии оказываются самками. Это и неудивительно, ведь в течение всего лета рачки размножаются путем партеногенеза, перенося неоплодотворенные яйца на спине, в так называемой выводковой камере. Самцы у дафний редки, появляются обычно к осени и всегда намного мельче самок.

Нет такого аквариумиста, который не знал бы слова «дафния». В иные летние дни на зоологических рынках можно увидеть продавцов, перед которыми стоят корыта с кишащими в них миллионами крошечных рачков. От этой огромной массы живых существ даже вода приобретает красно-рыжий цвет. А в холодное время года дафний продают сушеными, в виде порошка желтого, рыжеватого или зеленоватого цвета.

Отряд Веслоногие ракообразные (Copepoda)

Циклоп

Имя рачков-циклопов говорит само за себя. Ведь циклоп, или циклоп, по-гречески значит «круглоглазый». Это животное названо в честь мифического одноглазого великана Циклопа за то, что у него тоже всего один глаз.

Кроме ученых-биологов, о существовании рачков-циклопов хорошо осведомлены, пожалуй, только любители аквариумных рыбок, хотя для большинства аквариумистов существенной разницы между циклопами и другими планктонными существами нет. Просто по сравнению, например, с дафниями циклопы значительно мельче. Следовательно, их труднее и дольше ловить. Зато циклопов охотно поедают крошечные мальки.

Циклоп и все его родственники из отряда Веслоногие плавают благодаря согласованной работе четырех пар покрытых плавательными щетинками грудных ножек. А длинные усики циклопа, будучи расставленными в стороны, играют роль парашюта, замедляя опускание животного ко дну водоема.

Самки циклопов носят с собой оплодотворенные яйца. Вот только не в выводковой камере под панцирем-раковинкой, как это делают самки дафний, а на основании брюшка. При этом яйца склеиваются в две грозди и располагаются с обеих сторон тела. Ни дать ни взять – снаряженный бомбардировщик с двумя бомбами под фюзеляжем!

Самцов циклопов можно отличить от самок не только по отсутствию описанных выше яйцевых мешков, но и по строению длинных усиков. Кончики антенн самцов отчетливо загнуты внутрь, похожи на щипцы и служат для удержания самки при спаривании.

Циклопы не являются фильтраторами, они активно добывают свою пищу. Жертвами этих микроскопических хищников становятся относительно крупные животные – инфузории, водные личинки мух, мотыль, коловратки, другие рачки, мелкие черви. Например, четырехмиллиметрового водяного червя циклоп поедает всего за 3–4 минуты. И это при том, что сам хищник примерно вдвое мельче своей жертвы!

Иногда циклопы проглатывают находящихся в воде крошечных личинок опасных паразитических червей. Попав в кишечник рачка, эти личинки не погибают, а проникают в полость тела и даже переходят в следующую стадию развития. Таким образом, циклопы становятся временными хозяевами паразитических червей и оказываются включенными в их жизненные циклы.

Распространенный в областях с жарким климатом, в том числе в Средней Азии, круглый червь ришта достигает длины 100 см. Червь обитает в лимфатической системе и подкожной клетчатке человека, вызывая страшные, незаживающие нарывы. Заразиться риштой можно, выпив воды с циклопом, содержащим личинку червя.

Опасные, иногда со смертельным исходом заболевания человека вызывают и плоские черви – лентецы. Один из представителей – лентец широкий, паразитирует в кишечнике человека, а также собак, кошек, лисиц, волков и прочих хищников. Это самый крупный из червей-паразитов, опасных для людей. Взрослые особи широкого лентеца иногда достигают 9 и даже 15 м в длину. Развитие лентеца тоже начинается со стадии личинки, обитающей внутри циклопа. Для того чтобы жизненный цикл червя продолжился, зараженного личинкой циклопа должна проглотить какая-либо пресноводная рыба, например ерш, окунь, щука, налим, форель, хариус, сиг. В теле рыбы личинки червя продолжают свое развитие и, достигнув длины 0,5–1,0 см, собираются в полости тела или в мышцах нового хозяина. Если такую рыбу съест кошка, собака или другой хищник либо человек использует ее в пищу недоваренной, то все они, в свою очередь, заразятся широким лентецом, который вырастет в огромного обитающего в кишечнике червя.

Знание жизненных циклов паразитических червей и их хозяев является главным условием успешной борьбы с паразитами.

Морские родственники циклопов – мелкие планктонные веслоногие рачки-каланиды превосходно приспособлены к жизни в толще воды. Длинные антенны и перистые щетинки на теле, а также капельки жира в полости тела позволяют им долго парить в толще воды без движения. Опустившись на несколько сантиметров, рачок делает резкий взмах грудными ножками и брюшком и возвращается на прежний уровень.

Эти крошечные животные ежедневно совершают весьма протяженные вертикальные миграции. Так, в северной части Атлантики один из видов каланид в дневное время погружается на глубину до 500 м, а ночью всплывает на поверхность. Причем и подъем и спуск осуществляются за счет активных движений.

С какой целью совершаются столь протяженные путешествия, пока точно не известно. Ясно, что стремление рачков подняться к водной поверхности связано с наличием там мельчайших планктонных водорослей, которыми каланиды питаются. А вот почему эти веслоногие рачки днем опускаются вглубь, неизвестно. Одни ученые считают, что свет вредно влияет на рачков, и они, избегая его, утром скрываются в морских глубинах. По мнению других ученых, рачки погружаются вглубь, чтобы спастись от рыб, охотящихся за ними. Опустившись в более темные слои водной толщи, они становятся менее заметными для своих врагов.

Отряд Усоногие ракообразные (Cirripedia)

Морской желудь и морская уточка

Восемь лет своей жизни великий натуралист Чарлз Дарвин посвятил изучению усоногих ракообразных, и его интерес к ним вполне понятен.

Обитающие в морях усоногие раки внешне не похожи на ракообразных, они напоминают моллюсков. Тело этих животных заключено в твердую известковую раковину, состоящую из отдельных пластинок. Часть этих пластинок неподвижно соединена друг с другом и составляет стенки домика, другие – образуют его крышку. Верхние пластинки могут раздвигаться благодаря действию особых мышц.

У морских уточек передняя часть головы вытянута в голый мясистый стебелек. У морских желудей тело без стебелька, оно полностью заключено в пластинчатую известковую раковину-башенку. Грудные ножки морского желудя, снабженные длинными щетинками, высовываются из домика и расправляются как веер. Совершая характерные взмахи, они загоняют воду с пищевыми частицами в полость домика. Пища усоногих раков довольно разнообразна: водоросли, бактерии и даже многие веслоногие ракообразные. Взмахи грудных ножек служат не только для добычи пищи, но и для обновления воды в полости домика, что необходимо для дыхания. Дыхание усоногих раков осуществляется через тонкие покровы тела, сердца у них нет, и кровь движется благодаря сокращению мышц.

Морские уточки

Передние антенны животных очень сильно укорочены, снабжены особыми цементными железами и служат для прикрепления к субстрату.

Твердая известковая раковина и неподвижный образ жизни сбивали с толку многих зоологов. Даже великий зоолог Жорж Кювье относил их к моллюскам, а Ламарк рассматривал усоногих раков как переходную стадию от червей к моллюскам. И это немудрено. В связи с сидячим образом жизни у усоногих раков сильно изменилось тело: оно стало мягким, исчезла сегментация и хитиновый панцирь. Сильно изменилась и голова (ею раки прикрепляются к субстрату), укоротился брюшной отдел, изменились функции конечностей: они перестали служить для передвижения.

Только в 1830 г. ученые, изучая развитие личинок усоногих раков, перестали, наконец, сомневаться, кто перед ними, и окончательно отнесли этих животных к ракообразным.

Морские желуди могут поселяться в приливной полосе и, плотно закрывшись, переживать отлив. Усоногие раки часто встречаются не только на камнях, скалах, сваях, но и на панцирях крабов и морских черепах, коже акул, китов. Некоторые морские уточки прикрепляются даже к зубам кашалотов и к корпусу морских судов.

Морские желуди

Поселяясь на днищах судов, морские желуди покрывают их сплошным слоем. За полгода плавания в экваториальных широтах на днище большого корабля вырастает колония этих ракообразных общим весом до нескольких десятков тонн. При этом трение корпуса корабля о воду увеличивается, скорость хода уменьшается и возрастает расход горючего. Торговый флот крупной морской державы теряет ежегодно десятки миллионов долларов из-за того, что днища судов обрастают морскими желудями.

Усоногие раки вредят не только судам. Проникнув в Каспийское море, морские желуди стали поселяться на сетях и неводах и принесли немало неприятностей местным рыбакам.

Развитие этих необычных ракообразных ничем не отличается от развития других морских представителей этого класса. Из яйца усоногих раков выходит типичная плавающая личинки с «рожками» – боковыми выростами на переднем конце тела. Спустя некоторое время личинка оседает на дно, где она на всю жизнь прикрепляется к субстрату. У нее исчезают глаза и сильно вытягиваются грудные ножки. Личинка несколько раз линяет – до тех пор, пока у нее не появится двустворчатая хитиновая раковинка с присасывательными дисками и цементными железами на антеннах.

Всего в мире насчитывается около 700 видов различных морских желудей и морских уточек. Эти животные имеют небольшие размеры – высота их домиков обычно всего несколько сантиметров. А вот в морях Дальнего Востока обитает морской желудь с домиком высотой до 20 см.

Несомненно и положительное значение морских желудей и морских уточек. Плавающие личинки усоногих составляют значительную часть прибрежного планктона и поедаются многими рыбами. Даже взрослые морские желуди служат пищей для некоторых рыб, таких как осетр, зубатка, треска и др.

В ряде стран усоногие раки приносят пользу человеку. Из крупного морского желудя в Чили делают консервы, а в Испании и Португалии крупных морских уточек используют в пищу.