Низшие и высшие ракообразные: характерные отличия. Медицинское значение членистоногих и животных других типов и классов Медицинское значение низших ракообразных
Голубой кубинский рак
Ракообразные обитают в водных или влажных условиях и являются близкими родственниками насекомых, пауков и других представителей членистоногих (тип Arthropoda). Особенность их эволюционного ряда заключается в уменьшении количества метамерных (одинаковых) сегментов посредством их слияния друг с другом и образования более сложных фрагментов тела. По данному признаку и еще остальным характеристикам выделяют две группы: низшие и высшие ракообразные. Итак, давайте знакомится с этими животными ближе.
Низшие и высшие ракообразные: характерные отличия
Низшие ракообразные отличаются мелкими, вплоть до микроскопических размерами. Кроме того, они не имеют брюшных конечностей, а только грудные. В отличие от примитивных форм высшие ракообразные характеризуются постоянным (6 штук) количеством одинаковых сегментов тела. Для просто устроенных рачков число таких образований колеблется от 10 до 46. При этом их конечности, как правило, двуветвисты. В то время как, у некоторых высокоразвитых животных данный признак исчезает. Так, у речного рака грудные конечности имеют одну ветвь.
Вишневые креветки
Креветка Lysmata amboinensis и гигантская мурена
Для низших ракообразных характерен более мягкий хитиновый покров. Некоторые из них (дафния, в частности) обладают прозрачными оболочками, через которые видно внутреннее строение. Дыхательная система у высших ракообразных представлена жабрами. Более примитивные формы дышат всей поверхностью своего тела, при этом кровеносное русло у некоторых может быть полностью утрачено. Нервная система высокоразвитых видов, обладающих многообразием поведенческих реакций, имеет усложненное строение.
Дафния (лат. Daphnia) - род планктонных ракообразных
Для этих животных характерны хорошо развитые наружные образования, выполняющие функцию равновесия (статоцисты); щетинки, покрывающие все тело, повышающие чувствительность; органы, улавливающие химические составляющие среды. Некоторые низшие ракообразные не имеют окологлоточного кольца, их мозг более примитивен, в то время как у более развитых организмов происходит слияние ганглиев, усложнение их структуры.
Лобстер, он же омар (лат. Nephropidae)
Разнообразие биологических форм низших и высших ракообразных
Креветка «Красный кристалл»
Особую промысловую роль для человека играют высшие виды ракообразных, в частности речной рак, краб, омар, лангуст, креветка. Полезным продуктом, состоящим из планктонных рачков Bentheuphausia amblyops , является мясо криля. Таким же образом жизни обладает Macrohectopus branickii , живущий в озере Байкал. Сухопутные мокрицы, обитающие во влажной почве, также относятся к высокоразвитым представителям.
Cambarellus patzcuarensis представляет собой эндемичный тип раков
Бокоплав Парвекса, эндемичное ракообразное, обитающее в о. Байкал
Рак — богомол (лат. Odontodactylus scyllarus), также известный, как креветка — богомол
А более подробно с различными видами, относящимися к этому классу, с низшими и высшими ракообразными, вас познакомят новые статьи онлайн журнала «Подводный мир и все его тайны»:
Класс Ракообразные (Crustacea)
Класс Ракообразные (Crustacea) включает в себя очень разнообразных членистоногих. Сюда относятся, нередко не похожие друг на друга и по облику, и по образу жизни животные, как крабы и мокрицы, речные раки и креветки, раки-отшельники и карповые вши, омары и водяные блохи... И так как взрослые ракообразные очень разнообразны по форме, то дать им краткую характеристику, четко отличающую их от других групп животных, практически невозможно. Поэтому эволюционные (генетические) родственные связи между различными представителями класса устанавливаются только по особенностям их личиночного развития. А он, в свою очередь обычно включает сложный метаморфоз, в котором только первая личиночная стадия – науплиус – общая для всех ракообразных. Зато некоторые другие, а в отдельных случаях и все, включая первую, могут отсутствовать, и тогда из оплодотворенного яйца сразу вылупляется копия взрослого животного, но только миниатюрная...
Некоторые съедобные и вредные виды ракообразных известны человеку с глубокой древности, но большинство представителей этого класса известно только узким специалистам. Как оказалось, ракообразные животные относятся к одним из самых многочисленных на нашей планете. В настоящее время учеными описано более 25 000 их видов. При этом большинство видов ракообразных обитает в морях и океанах, поэтому их образно иногда называют «морскими насекомыми» за изобилие и разнообразие. Вместе с тем много видов ракообразных живет также в пресных водах и на суше. Поэтому их практически можно обнаружить во всех водоемах: и подо льдом в полярных областях, и в горячих источниках с температурой до 50° С, и в пустынях, и на глубинах до 6 км, и вершинах тропических деревьев.
Велико и экономическое значение ракообразных. При этом большое значение имеют крабы, омары, раки и креветки, которых человека непосредственно употребляет в пищу. А вот многочисленные мелкие формы, которые в массе плавают у поверхности водоемов в составе зоопланктона и часто едва различимые невооруженным глазом, составляют главное звено целого ряда пищевых цепей. Именно эти крошечные ракообразные являются связующим звеном между микроскопическими планктонными водорослями с рыбами, китами и другими крупными промысловыми животными. Без мелких ракообразных, которые превращают растительные клетки в легко усвояемый животный корм, существование большинства представителей водной фауны стало бы практически невозможным.
Среди ракообразных немало и вредных для человека видов, которые тем или иным способом наносят ущерб хозяйству человека или его здоровью. Так, сверлящие формы ракообразных, как, например рак-древоточец, проделывают ходы в деревянных портовых сооружениях и других подводных постройках. На днищах судов образуют мощные обрастания морские желуди и морские уточки, которые мешают судоходству. Некоторые виды крабов, речные раки и некоторые другие ракообразные являются в тропиках (и на Дальнем Востоке России) переносчиками болезней человека, а другие ракообразные, как мокрицы и щитни, нередко вредят растительности, в частности рисовым посевам, или разводимым морским видам.
Животные, о которых пойдет речь в нашей статье, являются представители типа Членистоногие. Класс Ракообразные насчитывает более 60 тысяч видов. Дышат они при помощи жабр. Для Ракообразных характерно наличие на голове двух пар усиков, простых и сложных глаз. Значение Ракообразных в природе во многом обусловлено средой их обитания. Все они живут в воде, реже - на влажных участках суши. Покровы представлены кутикулой. Она не покрыта слоем жироподобного вещества. Поэтому Ракообразные не переносят пересыхания.
Класс Ракообразные: значение в природе и жизни человека
Эти животные традиционно являются деликатесом. Раки, крабы, лангусты, балянусы, лобстеры, креветки - известные промысловые виды. Пресноводные виды и китообразные тоже не против полакомиться этими водными обитателями. Они питаются многочисленными мелкими рачками: циклопами, бокогшавами, дафниями, диаптомусами.
Каково значение Ракообразных в природе и водной среде обитания? Некоторые виды питаются путем фильтрации. С помощью грудных конечностей они отцеживают пищевую взвесь. Каково значение этих ракообразных в природе? Они обеспечивают биологическую очистку воды. Эти Ракообразные относятся к группе детритофагов. Так называют животных, которые питаются органическим материалом, разлагающимся в воде.
Интересным представителем Ракообразных является циклоп. Его легко узнать по единственному глазу, который расположен на голове. Кроме того, что он служит кормом для молоди промысловых рыб, циклоп имеет и отрицательное значение. Этот рачок является промежуточным хозяином для лентеца и некоторых видов нематод.
Речной рак
Рассмотрим значение Ракообразных в природе на примере его типичного представителя. Это пресноводный обитатель, который абсолютно всеяден. Он может питаться водными растениями, стеблями и корневищами тростника, камыша. Но преобладает в рационе раков пища животного происхождения. Это улитки, водяные черви, насекомые, головастики и мелкие рыбы. Поэтому раков лучше искать в водоемах, богатых животной пищей.
Человек употребляет вареное мясо этих членистоногих, готовит из них салаты, супы, и даже борщи. Но и сами раки служат источником пищи для хищных рыб, водяных крыс, околоводных птиц.
Крабы
Значение ракообразных в природе и жизни человека велико. К примеру, мясо краба, которое содержится в лапах и клешнях, является диетическим продуктом. В его состав входит ряд минералов: калий, кальций, железо, йод, фосфор, селен. Богато крабовое мясо витаминами группы В и незаменимыми аминокислотами.
Такой состав обусловливает полезные свойства этого продукта. Мясо краба укрепляет сердечную мышцу, снижает уровень содержания холестерина, улучшает зрение. Диетологи рекомендуют мясо краба людям с избыточным весом. Стоит сказать, что "крабовые палочки" не имеют отношения к этому продукту. В его состав входит мясо белой рыбы.
Лобстер
Если говорить об этом представителе, то основное значение Ракообразных в природе и жизни человека - использование в качестве деликатеса. Но так было не всегда. Еще в 19 веке лобстеров, или омаров применяли как натуральную наживку для рыб и в качестве удобрения.
Этот продукт - натуральный источник протеина, жирных кислот и витаминов группы В. Систематическое потребление этого продукта способствует снижению артериального давления, улучшает перистальтику кишечника, нормализирует работу нервной системы.
Панцирь омара используют в качестве сырья для косметической продукции. Измельченный хитин обладает влагоудерживающей способностью и регенерирующими свойствами. На его основе производят средства ухода за кожей, волосами и зубами. Их использование способствует активизации восстановительных процессов. Крема увлажняют, омолаживают и способствует повышению устойчивости кожи к негативным факторам среды.
1) дыхание с помощью жабр;
2) слияние головного и грудного отделов с образованием головогруди;
3) наличие двух пар усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции, пары сложных, или фасеточных, глаз, и трех пар ротовых конечностей (пара верхних и две пары нижних челюстей, которые захватывают и измельчают пищу);
4) разнообразное строение грудных конечностей, которые выполняют функции удержания и перемещения пищи ко рту, движения организма, дыхания;
5) брюшные конечности служат для плавания, а у самок и для прикрепления оплодотворенных яиц;
6) ракообразные всех возрастных групп линяют, но молодь чаще, чем взрослые.
Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Речной рак - характерный представитель класса Ракообразные. Живет в пресных слабопроточных водоемах. Активен в сумеречное и ночное время. Раки всеядны: поедают растительную пищу, живую и мертвую добычу. Достигая значительных размеров (15 см и более) и обладая хорошими вкусовыми качествами, рак является ценным промысловым объектом.
Тело речного рака состоит из 18 сегментов, объединенных в головогрудь и брюшко. Оно покрыто толстым слоем хитиновой кутикулы, укрепленной отложениями извести. Самый верхний воскоподобный слой кутикулы, препятствующий у наземных членистоногих испарению воды из тела, у ракообразных отсутствует, что объясняет их обитание исключительно в водной или околоводной среде.
Голова состоит из головной лопасти, несущей пару усиков - антеннул (усики первые), и четырех сегментов, на каждом из которых имеются парные преобразованные конечности: антенны (усики вторые), верхние челюсти и первые и вторые нижние челюсти\. Грудной отдел образован восемью сегментами, несущими три пары ногочелюстей и пять пар ходильных конечностей. Членистое подвижное брюшко имеет шесть сегментов, на каждом из которых находится по паре плавательных конечностей. У самцов первая и вторая пара брюшных конечностей длинная, желобовидная и используется как совокупительный орган. У самки первая пара конечностей сильно укорочена. Заканчивается брюшко хвостовым плавником, образованным шестой парой широких пластинчатых конечностей и хвостовой лопастью.
Жабры у речного рака представляют собой тонкостенные перистые выросты кожных покровов грудных конечностей и боковых стенок грудной части туловища. Расположены они по бокам груди в жаберной полости, прикрываемой головогрудным панцирем. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается движением особого отростка второй пары нижних челюстей (200 раз в минуту).
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, расположенным на нижней стороне головы. Через него измельченная ротовыми конечностями пища через короткую глотку и пищевод проходит в желудок, состоящий из двух отделов - жевательного и цедильного. На внутренних стенках жевательного отдела желудка находятся хитиновые зубцы, при помощи которых пища перетирается. Через щетинки цедильного отдела пищевая кашица процеживается, и ее жидкая часть поступает в среднюю кишку и пищеварительную железу («печень»), где переваривается и всасывается. Задняя кишка в виде прямой трубки расположена в брюшке речного рака и открывается анальным отверстием на его конце.
Кровеносная система типична для всех членистоногих - незамкнутая с компактным сердцем в виде пятиугольного мешочка на спинной стороне головогруди.
Продукты обмена веществ удаляются через органы выделения - парные зеленые железы, лежащие у основания головы и открывающиеся наружу у основания усиков. По своему строению железы напоминают видоизмененные метанефридии, выносящие продукты обмена из полости тела.
Глаза у рака сложные. Они состоят из большого числа отдельных глазков, или фасеток, отделенных друг от друга тонкими прослойками пигмента. Зрение мозаичное, так как каждая фасетка видит лишь часть предмета. Глаза расположены на подвижных стебельках. Подвижность глаза возмещает неподвижность головы. Органами осязания являются длинные усы - антенны, а органами обоняния - короткие усы - антеннулы. У основания коротких усов расположен орган равновесия.
В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выводятся рачата, которые еще долго находятся под защитой самки, прячась на ее брюшке с нижней стороны. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, у взрослых линька бывает лишь раз в году. Затем у рака образуется мягкий хитин. Спустя некоторое время он пропитывается известью, затвердевает и рост рака прекращается до следующей линьки.
Роль ракообразных в природе и их практическое значение. Ракообразные имеют большое значение в природе и хозяйстве человека. Бесчисленное множество ракообразных, населяющих морские и пресные воды, служит пищей для многих видов рыб, китообразных и других животных. Дафнии, циклопы, диаптомусы, бокогшавы - прекрасный корм для пресноводных рыб и их дичинок. Многие мелкие ракообразные питаются фильтрационным способом, т. е. отцеживают грудными конечностями пищевую взвесь. Благодаря их пищевой деятельности осветляется природная вода и улучшается ее качество.
Многие крупные ракообразные являются промысловыми видами, например омары, крабы, лангусты, креветки, речные раки. Морские ракообразные средних размеров используются человеком для приготовления питательной белковой пасты.
Отрасль биологии, занимающаяся изучением животных организмов, населяющих земной шар, называется зоологией. Один из ее разделов непосредственно рассматривает группу многоклеточных животных - ракообразных. Их строение, особенности жизнедеятельности, а также значение ракообразных в природе и жизни человека будут рассмотрены в данной статье.
Систематика ракообразных
Среди беспозвоночных организмов, заселяющих нашу планету, выделяются животные, которые объединяются в Ракообразные являются одним из надклассов этого таксона, представители которого обитают в основном в пресной или морской воде. Лишь некоторые из них, например мокрицы и сухопутные крабы, живут на влажных наземных участках. В Надкласс Ракообразные входят: класс низших раков и класс высших (десятиногих) раков.
В свою очередь, каждый из этих таксонов состоит из более мелких систематических групп - отрядов. Низшие ракообразные служат основой зоопланктона, поэтому они имеют важное значение в природе и жизни человека. По существу, будучи одним из первых звеньев в пищевых цепях питания, низшие раки являются кормовой базой для рыб и водных млекопитающих. Благодаря представителям отрядов равноногих, веслоногих и ветвистоусых, морские обитатели получают полноценный белковый корм, так как в состав тела низших раков входят легкоусваиваемые полипептиды.
В класс высших ракообразных входит один отряд - десятиногих раков, который представлен такими животными, как крабы, омары, лангусты и креветки.
Особенности строения ракообразных
В основу деления животных на классы положены прежде всего различия во внешнем строении этих организмов. У низших раков, таких как циклоп (отряд веслоногих), дафния (отряд ветвистоусых), мокрица (отряд равноногих), тело содержит непостоянное количество сегментов (члеников), а на брюшке отсутствуют конечности. На последнем его сегменте есть специфическое образование - вилочка. Само тело имеет мягкую и тонкую хитиновую оболочку, через которую просвечиваются внутренние органы животных.
Высшие же ракообразные, представители которых имеют твердый хитиновый панцирь, пропитанный известью, отличаются еще и строгим разделением тела на головогрудь и брюшко с постоянным количеством члеников в них. Так, у речного рака в головогрудном отделе 5 и 8 сегментов соответственно, а брюшко имеет 6 члеников. Также высшие раки, в отличие от низших, имеют на брюшке плавательные ножки.
Обмен веществ и жизнедеятельность
Как было уже сказано ранее, жизнь ракообразных протекает преимущественно в воде. Поэтому у них явственно проявляются так называемые идиоадаптации - приспособления к специфической среде обитания: дыхание всей поверхностью тела или жабрами, обтекаемая форма тела, панцирь, состоящий из хитина и пропитанный водоотталкивающим веществом - карбонатом кальция.
Системы ракообразных, такие как кровеносная, дыхательная и выделительная, обеспечивают гомеостаз - поддержание нормального уровня обмена веществ. Нужно отметить, что у всех ракообразных а сердце имеет вид пятиугольного мешковидного органа с 3 парами клапанов. От него к головогруди и брюшку отходят артерии, по которым кровь переносит питательные вещества и кислород ко всем органам животного, выливаясь в смешанную полость тела, называемую миксоцелем. Из нее уже венозная кровь поступает в жабры, где освобождается от диоксида углерода и насыщается кислородом, превращаясь в артериальную. Через отверстия в околосердечной сумке она поступает непосредственно в сердце.
Щитни - своеобразная группа ракообразных
Эти животные, представляющие собой группу пресноводных обитателей, могут жить в пересыхающих водоемах. Когда вода испаряется, сам щитень закапывается в почву и определенное время не теряет своей жизнеспособности. Яйца, отложенные самкой на дно водоема, могут сохраняться до 15 лет. Они легко переносятся ветром вместе с частицами почвы, поэтому щитни живут практически везде за исключением Антарктиды и африканских пустынь.
Жизненный цикл ракообразных
У представителей этого надкласса встречаются как простые его формы, например прямое развитие речного рака, так и более сложные, включающие личиночные стадии. В этом случае развитие называется непрямым. Оно характерно для отрядов веслоногих и ветвистоусых, а также встречается и у высших раков, например, омаров или лангустов. Ракообразные, представители которых имеют пелагические или планктонные формы личинок, так называемые науплиусы и зоеа, широко распространены в природе: это обитатели прибрежных вод Австралии, Северной Америки, Европы. Все фазы жизненного цикла ракообразных контролируются их эндокринной системой, представленной андрогенными, посткомиссуральными и синусовыми железами. Они выделяют гормоны, регулирующие процессы полового созревания, линьки и превращения личинок во взрослые особи.
Значение ракообразных в природе и жизни человека
Животные, входящие в отряд например омары (лобстеры), лангусты, крабы, являются ценными промысловыми видами, обеспечивающими человека деликатесным и высокобелковым мясом. Большое значение имеют представители низших раков: циклопы, дафнии, являющиеся например, таких ценных, как лососевые и осетровые.
Мы убедились, что эти животные, входящие в Тип Членистоногие, являются важным звеном в природных экосистемах нашей планеты и значение ракообразных в природе и жизни человека не следует недооценивать. Некоторые виды этих животных (к примеру, широкопалый речной занесены в Красную книгу, и их уничтожение преследуется по закону.
