Ракообразные - древние водные животные, имеющие сложное расчленение тела, покрытого хитиновым панцирем, за исключением обитающих на суше мокриц. У них имеется до 19 пар членистых ног, выполняющих различные функции: захват и измельчение пищи, передвижение, защита, спаривание, вынашивание молоди. Питаются эти животные червями, моллюсками, низшими ракообразными, рыбами, растениями, а раки едят и мертвую добычу - трупы рыб, лягушек и других животных, выполняя роль санитаров водоемов, тем более, что предпочитают очень чистую пресную воду.
Низшие ракообразные - дафнии и циклопы, представители зоопланктона - служат пищей для рыб, их мальков, беззубых китов. Многие ракообразные (крабы, креветки, лангусты, омары) - промысловые или специально разводимые животные.
В Красную книгу СССР внесены 2 вида ракообразных.
Общая характеристика
С медицинской точки зрения представляют интерес некоторые виды планктонных ракообразных как промежуточные хозяева гельминтов (циклопы и диаптомусы).
До недавнего времени Класс Ракообразные разделяли на два подкласса - низшие и высшие раки. В подкласс низших раков объединяли листоногих, челюстеногих и ракушковых раков. В настоящее время признано, что такое объединение невозможно, так как эти группы раков различны по своему происхождению.
В данном разделе Класс Ракообразные будет рассматриваться по старой классификации.
Тело ракообразных разделяется на головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из сегментов головы и груди, сливающихся в общий, обычно нерасчлененный отдел тела. Брюшко чаще расчленено.
У всех ракообразных имеется 5 пар конечностей головы. Первые 2 пары представлены членистыми усиками; это так называемые антеннулы и антенны. Они несут на себе органы осязания, обоняния и равновесия. Следующие 3 пары - ротовые конечности - служат для захвата и измельчения пищи. К ним относят пару верхних челюстей, или мандибул, и 2 пары нижних челюстей - максилл. Каждый сегмент груди несет по паре ног. К ним относятся: ногочелюсти, участвующие в удерживании пищи, и локомоторные конечности (ходильные ноги). Брюшко у высших раков тоже несет конечности - плавательные ножки. У низших их нет.
Для ракообразных характерно двуветвистое строение конечностей. В них различают основание, наружную (дорсальную) и внутреннюю (вентральную) ветви. Такое строение конечностей и наличие на них жаберных выростов подтверждает происхождение ракообразных от многощетинковых кольчатых червей, имеющих двуветвистые параподии.
В связи с эволюцией в водной среде у ракообразных развились органы водного дыхания - жабры. Они нередко представляют собой выросты на конечностях. Кислород доставляется кровью из жабер к тканям. Низшие раки имеют бесцветную кровь, называемую гемолимфой. У высших раков имеется настоящая кровь, содержащая пигменты, связывающие кислород. Пигмент крови речного рака - гемоцианин - содержит атомы меди и придает крови голубой цвет.
Органами выделения служат одна или две пары видоизмененных метанефридий. Первая пара локализована в передней части головогруди; ее проток открывается у основания антенн (антеннальные железы). Проток второй пары открывается у основания максилл (максиллярные железы).
Ракообразные, за редкими исключениями, раздельнополы. Развиваются обычно с метаморфозом. Из яйца выходит личинка науплиус с несегментированным телом, 3 парами конечностей и одним непарным глазом.
- Подкласс Entomostraca (низшие раки)
.
Низшие раки живут как в пресных водах, так и в морях. Они имеют важное значение в биосфере, являясь существенной частью пищевого рациона многих рыб и китообразных. Наибольшее значение имеют веслоногие рачки (Copepoda), служащие промежуточными хозяевами гельминтов человека (дифиллоботрииды и ришта). Они встречаются повсеместно в прудах, озерах и других стоячих водоемах, населяя толщу воды.
Общая характеристика
Тело рачка расчленено на сегменты. Сложная голова несет один глаз, две пары антенн, ротовой аппарат плюс пару ножек-челюстей. Одна пара антенн намного длиннее другой. Эта пара антенн сильно развита, их главная функция – движение. Также нередко они служат для удержания самки самцом при спаривании. Грудь из 5 сегментов, грудные ноги с плавательными щетинками. Брюшко из 4 сегментов, на конце - вилочка. В основании брюшка самки 1 или 2 яйцевых мешка, в которых развиваются яйца. Из яиц выходят личинки науплии. Выклюнувшиеся науплии своим видом совершенно не похожи на взрослых рачков. Развитие сопровождается метаморфозом. Веслоногие рачки питаются органическими остатками, мельчайшими водными организмами: водорослями, инфузориями и т.д.. Обитают в водоемах круглый год.
Наиболее распространен род диаптомус (Diaptomus)
Диаптомусы обитают в открытой части водоемов. Размер рачка до 5 мм. Тело покрыто довольно твердым панцирем в связи, с чем он неохотно поедается рыбами. Цвет зависит от питательной базы водоема. Диаптомусы имеют 11 пар конечностей. Антеннулы одноветвисты, антенны и ножки грудных сегментов двуветвисты. Особенно большой длины достигают антеннулы; они длиннее тела. Широко разбрасывая их, диаптомусы парят в воде, грудные конечности обусловливают скачкообразные движения рачков. Ротовые конечности находятся в постоянном колебательном движении и подгоняют взвешенные в воде частицы к ротовому отверстию. У диаптомусов в размножении принимают участие оба пола. У самок диаптомуса в отличие от самок циклопа есть только один яйцевый мешок.
Виды рода Cyclops (циклопы)
населяют преимущественно прибрежные зоны водоемов. Антеннулы у них короче, чем у диаптомусов, и участвуют наряду с грудными ножками в движении скачками. Окраска циклопов зависит от вида и цвета пищи, которой они питаются (серая, зеленая, желтая, красная, коричневая). Размер их достигает 1-5,5 мм. В размножении принимают участие оба пола. Оплодотворенные яйца самка вынашивает в яйцевых мешках (у циклопов их два), прикрепленных у основания брюшка.
По своему биохимическому составу веслоногие рачки стоят в первой десятке высокобелковых кормов. В аквариумистике "циклоп" чаще всего используется для вскармливания подросшей молоди и мелких по размерам видов рыб.
Дафнии, или водяные блохи
передвигаются скачкообразно. Тело дафнии, длиной 1-2 мм, заключено в двустворчатую прозрачную хитиновую раковину. Голова вытянута в направленный на брюшную сторону клювоподобный вырост. На голове находится один сложный фасеточный глаз и перед ним простой глазок. Первая пара усиков маленькая, палочковидная. Усики второй пары сильно развитые, двуветвистые (с их помощью дафния плавает). На грудном отделе имеются пять пар листовидных ножек, на которых находятся многочисленные перистые щетинки. Все вместе они образуют фильтрационный аппарат, служащий для отфильтровывания из воды мелких органических остатков, одноклеточных водорослей и бактерий, которыми питаются дафнии. У основания грудных ножек расположены жаберные лопасти, в которых происходит газообмен. На спинной стороне тела находится бочонковидное сердце. Кровеносных сосудов нет. Через прозрачную раковину хорошо видны слегка изогнутый трубковидный кишечник с пищей, сердце, а под ним выводковая камера, в которой развиваются личинки дафний.
- Подкласс Malacostraca (высшие раки)
. Строение значительно сложнее, чем у низших раков. Наряду с мелкими планктонными формами
встречаются относительно крупные виды.
Высшие раки - обитатели морских и пресных водоемов. На суше из этого класса живут только мокрицы и некоторые раки (рак пальмовый). Некоторые виды высших раков служат объектом промысла. В морях Дальнего Востока добывается исполинский тихоокеанский краб, ходильные ноги котороого используются в пищу. В Западной Европе добывается омар и лангуст. Помимо того раки имеют санитарное значение, т.к. освобождают водоемы от трупов животных. Пресноводные раки и крабы в странах Востока являются промежуточными хозяевами для легочного сосальщика.
Типичный представитель высших раков - речной рак.
Речной рак живет в проточных пресных водоемах (речках, ручьях), питается преимущественно растительной пищей, а также мертвыми и живыми животными. В течение дня речной рак прячется в безопасных местах: под камнями, между корнями прибрежных растений или в норках, которые выкапывает клешнями в обрывистых берегах. Только с наступлением ночи он выходит искать себе пищу. На зимовку раки прячутся в свои норки.
Строение и размножение речного рака
Внешнее строение . Тело речного рака снаружи покрыто кутикулой, пропитанной карбонатом кальция, что придает ей прочность, поэтому кутикулу называют панцирем. Панцирь защищает тело речного рака от повреждений и выполняет функцию наружного скелета. В молодом возрасте, в период роста, речные раки меняют панцирь. Этот процесс получил название линьки. Со временем, когда речной рак достигает больших размеров, он растет медленно и линяет редко.
Окраска панциря живого речного рака зависит от цвета илистого дна, на котором он живет. Она может быть зеленовато-бурой, светло-зеленой, темно-зеленой и даже почти черной. Такая окраска имеет защитный характер и позволяет раку становиться незаметным. Когда пойманных раков варят, происходит разрушение части химических веществ придающих окраску панцирю, но одно из них - имеющий красный цвет пигмент астаксантин - при 100 °C не распадается, что и определяет красный цвет вареного рака.
Тело речного рака делится на три отдела: голову, грудь и брюшко. Со спинной стороны головной и грудной отделы покрыты единым головогрудным сплошным крепким хитиновым щитом, который несет спереди острый шип, по его сторонам в углублениях на подвижных стебельках находятся сложные глаза, пара коротких и пара длинных тонких усиков. Последние представляют собой видоизмененную первую пару конечностей.
По бокам и ниже ротового отверстия рака находятся шесть пар конечностей: верхние челюсти, две пары нижних челюстей и три пары ногочелюстей. На головогруди размещены также пять пар ходильных ног, на трех передних парах имеются клешни. Первая пара ходильных ног - самая большая, с наиболее хорошо развитыми клешнями, которые являются органами защиты и нападения. Ротовые конечности вместе с клешнями удерживают пищу, размельчают ее и направляют в рот. Верхняя челюсть толстая, зазубренная, к ней изнутри прикрепляются мощные мышцы.
Брюшко состоит из шести члеников. Конечности первого и второго члеников у самца видоизменены (они участвуют в копуляции), у самки редуцированы. На четырех члениках находятся двуветвистые членистые нолики; шестая пара конечностей - широкие, пластинчатые, входят в состав хвостового плавника (он вместе с хвостовой лопастью играет важную роль при плавании задом наперед).
Передвижение речного рака . Речной рак может ползать и плавать вперед и назад. Ползает он по дну водоема с помощью грудных ходильных ног. Вперед речной рак плывет медленно, перебирая брюшными ножками. Для движения назад он пользуется хвостовым плавником. Расправляя его и подгибая брюшко, речной рак делает сильный толчок и быстро плывет назад.
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, затем пища поступает в глотку, короткий пищевод и желудок. Желудок подразделяется на два отдела - жевательный и цедильный. На спинной и боковых стенках жевательного отдела кутикула образует три мощные пропитанные известью хитиновые жевательные пластинки с зазубренными свободными, краями. В цедильном отделе две пластинки с волосками действуют подобно фильтру, через который проходит лишь сильно измельченная пища. Далее пища поступает в среднюю кишку, куда открываются протоки большой пищеварительной железы. Под действием выделяемых железой пищеварительных ферментов пища переваривается и всасывается через стенки средней кишки и железы (ее называют также печенью, однако ее секрет расщепляет не только жиры, но также белки и углеводы, т.е. функционально соответствует печени и поджелудочной железе позвоночных животных). Непереваренные остатки поступают в заднюю кишку и выводятся наружу через заднепроходное отверстие на хвостовой лопасти.
Дыхательная система . Речные раки дышат с помощью жабр. Жабры - это перистые выросты грудных конечностей и боковых стенок туловища. Они располагаются по бокам головогрудного щита внутри особой жаберной полости. Головогрудной щит защищает жабры от повреждений и быстрого высыхания, поэтому рак может некоторое время жить вне воды. Но как только жабры немного подсохнут, рак погибает.
Органы кровообращения . Кровеносная система речного рака незамкнутая. Кровообращение происходит за счет работы сердца. Сердце пятиугольной формы, расположено на спинной стороне головогруди под щитом. От сердца отходят кровеносные сосуды, открывающиеся в полость тела, где кровь отдает кислород тканям и органам. Затем кровь течет в жабры. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается движением особого отростка второй пары нижних челюстей (он производит до 200 машущих движений в 1 мин). Газообмен происходит через тонкую кутикулу жабр. Обогащенная кислородом кровь по жаберно-сердечным каналам направляется в околосердечную сумку, оттуда через специальные отверстия попадает в полость сердца. Кровь рака бесцветна.
Органы выделения парные, имеют вид круглых зеленых желез, которые расположены у основания головы и открываются наружу отверстием у основания второй пары усиков.
Нервная система состоит из парного надглоточного узла (головного мозга), окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки. От головного мозга нервы идут к усикам и глазам, от первого узла брюшной нервной цепочки, или подглоточного ганглия,- к ротовым органам, от следующих грудных и брюшных узлов цепочки - соответственно к грудным и брюшным конечностям и внутренним органам.
Органы чувств . Сложные, или фасеточные глаза у речного рака расположены в передней части головы на подвижных стебельках. В состав каждого глаза входит более 3 тыс. глазков, или фасеток, отделенных друг от друга тонкими прослойками пигмента. Светочувствительная часть каждой фасетки воспринимает лишь узкий пучок лучей, перпендикулярных к ее поверхности. Целое изображение складывается из множества мелких частичных изображений (как мозаичное изображение в искусстве, поэтому говорят, что членистоногие обладают мозаичным зрением).
Усики рака служат ему органами осязания и обоняния. У основания коротких усов расположен орган равновесия (статоцист, находится в основном членике коротких усиков).
Размножение и развитие . У речного рака развит половой диморфизм. У самца первая и вторая пары брюшных ножек видоизменены в копулятивный орган. У самки первая пара брюшных ножек рудиментарна, на остальных четырех парах брюшных ножек она вынашивает икру (оплодотворенные яйца) и молодых рачков, которые еще некоторое время остаются под защитой матери, цепляясь своими клешнями за ее брюшные конечности. Так самка заботится о своем потомстве. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют. Развитие у речного рака прямое. Раки размножаются довольно быстро, несмотря на то, что икры у них сравнительно немного: самка откладывает от 60 до 150-200, редко - до 300 яиц.
Значение ракообразных
Дафнии, циклопы и другие мелкие ракообразные потребляют большое количество органических остатков погибших мелких животных, бактерий и водорослей, тем самым очищая воду. В свою очередь они представляют собой важный источник пищи для более крупных беспозвоночных животных и молоди рыб, а также для некоторых ценных планктоноядных рыб (например, сигов). В прудовых рыбных хозяйствах и на рыбоводных заводах ракообразных специально разводят в больших бассейнах, где создают благоприятные условия для их беспрерывного размножения. Дафниями и другими ракообразными подкармливают молодь осетров, севрюг и других рыб.
Многие ракообразные имеют промысловое значение. Около 70% мирового промысла ракообразных составляют креветки, их также разводят в прудах, создаваемых на прибрежных низменностях и соединенных с морем каналом. Креветок в прудах подкармливают рисовыми отрубями. Ведется промысел криля - планктонных морских ракообразных, образующих большие скопления и служащих пищей китов, ластоногих и рыб. Из криля получают пищевые пасты, жир, кормовую муку. Меньшее значение имеет промысел лангустов и крабов. В нашей стране в водах Берингова, Охотского и Японского морей добывают камчатского краба. Промысловый лов речных раков ведется в пресных водоемах, главным образом на Украине.
- Класс Crustacea (ракообразные)
Отряд Десятиногие ракообразные
Окраска тела.
Окраска десятиногих разнообразна. Большинство донных ползающих видов бурого или зеленоватого цвета, напоминающего цвет грунта, на котором они живут. Обитающие среди водорослей или ползающие по ним креветки и крабы зеленого цвета. Прикрепляющийся к саргассовым водорослям и к другим плавающим по поверхности моря предметам краб Planes minutus окрашен по-разному: особи, сидящие на водорослях, бурые или зеленоватые, а сидящие на голубых сифонофорах - синеватые. Очень пестра окраска многочисленных крабов - обитателей коралловых рифов, но и она делает рачков незаметными на фоне многокрасочного кораллового известняка. Тропический сухопутный краб-привидение Ocypode имеет цвет песка, по которому он быстро бегает на своих длинных, почти выпрямленных ногах. При этом на ярком солнце его тело отбрасывает на светлый песок темную тень. При приближении врага краб подгибает ноги и прижимает плоский карапакс к песку, делаясь совершенно незаметным. 
Наряду с этими и многими другими примерами покровительственной окраски десятиногих можно указать и случаи существования у них предупреждающей окраски. Карапакс африканского сухопутного краба Sesarma meinerti пурпуровый и окаймлен желтым кантом, а клешни ярко-красные. При приближении врага Sesarma не прижимается к песку, как краб-привидение, а, наоборот, приподнимается на своих ходильных ногах и потрясает в воздухе клешнями. У самцов манящих крабов цвет их крупной клешни обычно резко контрастирует с цветом карапакса, а также грунта, что делает манящие движения клешней еще более заметными. Так, например, карапакс Uca batuenta золотисто-коричневый, а клешня совершенно белая, у U. beebi карапакс зеленый, большая часть клешни желтая или розовая, а ее пальцы белые.
Все эти типы окраски определяются присутствием в покровах пигментов, большая часть которых представлена каротиноидами. Особенно обычен из них астак-сантин, в чистом виде имеющий красный двет. Соединяясь с белками, он образует пигменты синеватых и буроватых тонов. При повышении температуры эти соединения разрушаются, астаксантин освобождается. Поэтому раки при варке краснеют. 
Помимо десятиногих, цвет которых остается неизменным, существуют виды, меняющие свою окраску в зависимости от цвета грунта, на котором они находятся, или в зависимости от времени суток. Креветки Hippolyte, Palaemon и Palae-monetes на светлом грунте приблизительно через полтора часа светлеют, а на темном темнеют. Наряду с этим ночью они светлеют, становясь прозрачными, а днем приобретают ту или иную окраску. Креветка Crangon, наоборот, ночью окрашена темнее, чем днем. Манящие крабы темнеют во время отлива, когда они активны, и светлеют во время прилива, когда они сидят в своих норах.
В толще покровов таких десятиногих расположены многочисленные снабженные длинными разветвленными отростками органы, называемые хроматофорами и содержащие огромное количество зерен пигмента. У некоторых креветок в каждом хроматофоре находится несколько пигментов, причем каждый из них занимает свои ответвления хроматофора. Хроматофоры Crangon имеют ответвления с черным, белым, желтым и красным пигментами, хроматофоры Penaeus устроены так же, но черный пигмент в них заменен синим. У крабов и других ползающих десятиногих каждый хроматофор содержит один или самое большее два пигмента. Когда все пигментные зерна концентрируются в середине хроматофора, животное светлеет, когда же пигментные зерна распространяются по всем отросткам, оно темнеет. Если в отростках находятся пигментные зерна одного цвета, а остальные собраны в центре хроматофора, креветка оказывается окрашенной в цвет распыленного пигмента.
К хроматофорам не подходят нервы. Как показано многочисленными опытами, их деятельностью управляют органы внутренней секреции, находящиеся главным образом в глазном стебельке, а также в головном ганглии и в отходящих от него окологлоточных нервных тяжах. Световое раздражение, воспринимаемое глазами, передается этим органам, а они выделяют в кровь различные гормоны. Одни гормоны заставляют зерна того или иного пигмента распространяться по отросткам хроматофора, другие, наоборот, вызывают их концентрацию. Отрезание глаз или тугая перевязка глазных стебельков полностью нарушает движение зерен пигмента в хроматофорах, так как преграждает путь гормонам в кровь.
Замечателен автоматизм движений пигмента в хроматофорах некоторых ракообразных. У манящих крабов эти движения, как уже указывалось, точно согласованы с приливо-отливным ритмом. У крабов Uca pugnax из двух соседних участков, заливающихся приливом из-за разной конфигурации берега в разное время, периодичность изменения окраски различна. Эти крабы вместе помещались в темную комнату, где каждый из них сохранял присущий ему ритм передвижений пигмента в хроматофорах. Круглосуточное освещение или, наоборот, помещение крабов в условия постоянной темноты, а также содержание их при различной температуре (от 6 до 26° С) не нарушает этого четкого ритма. Учитывая разницу в часах прилива и отлива в разных частях земного шара, крабов Uca pugilator на самолете перевезли с Атлантического побережья Америки на Тихоокеанское. Невольные путешественники сохранили в новом местообитании выработавшийся у них на родине ритм распыления и концентрации пигментных зерен в хроматофорах. Все это позволяет считать миграции пигмента в хроматофорах манящих крабов одним из лучших примеров существования «биологических часов», идущих точно и правильно независимо от условий внешней среды.
Все же некоторые внешние факторы влияют на хроматофоры манящих крабов. Замечено, например, что при усилении космической радиации степень распыленности темного пигмента в хроматофорах увеличивается; крабы таким образом защищаются от вредного действия коротковолновых излучений. Повышение атмосферного давления уменьшает интенсивность космической радиации, и можно подумать, что крабы реагируют на колебания атмосферного давления, а не непосредственно на излучение. Для проверки этой гипотезы крабов помещали в камеру с постоянным атмосферным давлением, причем оказалось, что расположение пигмента в их хроматофорах меняется в соответствии с интенсивностью космической радиации независимо от атмосферного давления.
Дафния , или водяная блоха , относится к отряду ветвистоусых (подкласс низшие ракообразные). Это типично планктонный обитатель вод, его взвешенность в воде обеспечивается капелькой жира, снижающей удельный вес, и сравнительно большой поверхностью тела за счет расправленных антенн, позволяющих дафнии как бы парить в воде, почти не снижаясь (рис. 20).
В уголке живой природы интересно провести наблюдения за движением рачка. Дафния делает резкий взмах антеннами и подскакивает вперед-вверх, затем расправляет антенны и медленно парашютирует или неподвижно парит на одном уровне, снова взмахом обеспечивает скачок и т. д. Учащиеся могут установить, что дафнии никогда не садятся на субстрат - нет надобности, отдых происходит во время парения.
На внеклассных занятиях можно рассмотреть строение дафнии. Рачка помещают на предметное стекло с углублением посредине и покрывают покровным стеклом. Или рассматривают на обычном предметном стекле, а к покровному приделывают "ножки" * . Выбирать надо крупных рачков, размером 4 - 5 мм. Под бинокуляром (или малым увеличением микроскопа) видны все особенности строения дафнии: двустворчатая хитиновая раковина с прозрачными створками. Голова спереди вытянутая клювообразно, на ней глаза - сложный и простой. От головы отходят ветвистые антенны - гребные усы, отсюда и название - ветвистоусые. Короткие грудные ножки взмахивают 200 - 300 раз в минуту, создавая непрерывный ток воды через раковину. Этот поток приносит кислород (дышат дафнии жабрами, расположенными у основания грудных ножек) и мелкие взвеси пищи. Питаются водяные блохи планктонными растениями и животными. Некоторые растительноядные виды охотно поедают хлореллу и другие водоросли так называемой "цветущей" воды, поэтому в аквариумной практике дафкий помещают в те водоемы, где вода зазеленела, предварительно удалив оттуда опасных для рачков обитателей.
* ("Ножки" можно сделать из размягченного воска или пластилина. Для этого уголками покровного стекла следует провести по воску или пластилину, оставляя на стекле маленькие кусочки этого вещества. )
В зимний период дафний подкармливают мелкораетертой в ступке сушеной элодеей или растертым в порошок сушеным салатом. По рекомендации некоторых практиков можно использовать истертый высушенный желток куриного яйца. Впрочем, характер питания зависит от вида ветвистоусых, а это чаще всего дафнии, симоцефалы, сады, босмины, хидорусы. Все эти рачки различаются лишь при увеличении, а в воде невооруженным глазом смотрятся одинаково и называются дафниями.
Дафниям свойственна особая разновидность полового размножения - партеногенез. Все лето самки размножаются партеногенетически, т. е. откладывают неоплодотворенные яйца, из которых развиваются только самки.
Личиночной стадии у водяных блох нет. Только перед осенью или накануне пересыхания водоема в потомстве появляются самцы, более мелких размеров, чем самки. После спаривания откладываются оплодотворенные яйца, которые переносят неблагоприятный период года на дне водоема.
В курсе зоологии дафнии демонстрируются на уроке при обзорном изучении вопросов многообразия ракообразных и их значения.
Демонстрация дафний желательна при рассказе о способе их размножения (партеногенезе) при изучении в курсе общей биологии темы "Размножение и индивидуальное развитие организмов".
Дафнии - ценный корм для большинства аквариумных рыб.
Широко распространенные рачки, объединенные названием циклоп, относятся к другому отряду низших раков - отряду веслоногих. Циклоп ударяет антеннами и гребными ножками одновременно (невооруженным глазом видны только взмахи антенн) и за счет этого быстро продвигается вперед. Затем следует фаза парения - и снова скачок. Если у дафнии скачок направлен вверх и чуть-чуть вперед, то циклопы свободно движутся во всех направлениях, даже вертикально вниз головой. Циклопы могут садиться для отдыха на субстрат.
Строение циклопа рассматривают так же, как и дафнии. Раковины нет, четко видны головогрудь и брюшко, головогрудь состоит из пяти члеников и головы. Брюшко состоит из пяти члеников, по бокам первых двух у самок расположены яйцевые мешки * . Голова с одним непарным глазом (отсюда и название, по имени мифического героя Циклопа), антенны усажены короткими волосками - это весла и парашют рачка одновременно. Грудные ножки (их 5 пар) разглядеть удается не всегда. Это тоже весла (откуда название отряда). Размер рачков 1 - 4 мм.
* (У самок эти первые два членика слиты в генитальный сегмент. )
Из яиц выходят личинки - науплиусы. Они проходят пять науплиальных стадий развития, затем еще шесть копепоидных стадий. Партеногенез у этих рачков не известен.
Циклопы - хищники; рот их обладает грызущими органами. Питаются мельчайшими животными на дне и планктоном, но могут нападать и на добычу крупнее себя. В аквариумах циклоп используется как корм для молоди рыб после таких кормов, как инфузории, коловратки, науплии. Взрослые циклопы могут поедать мелких мальков. На малька садится один рачок и выгрызает часть ткани, на ослабевшего из-за этого малька садятся вслед за этим несколько рачков. Циклопы нападают на некоторых мальков, длиной 4 - 5 мм и более. Условия содержания циклопов в уголке живой природы сходны с условиями содержания дафний. Но, в отличие от дафний, которые на зиму погибают, оставляя только яйца, циклопы живут в наших природных водоемах круглогодично.
Из подкласса высших ракообразных постоянным обитателем аквариумов может быть водяной ослик из отряда равноногих. Самцы этого рачка бывают длиной до 20 мм, самки - до 15 мм.
Внешне рачок похож на мокрицу, в воде он быстро бегает по дну, лазает по растениям. Но без воды еле передвигается - масса тела на воздухе непомерно тяжела для сравнительно слабых ног, приспособленных приподнимать его тело лишь в водной среде.
Тело рачка уплощенное, состоит из 5 головных, 8 грудных и 7 брюшных сегментов. Головные сегменты слиты, грудные разделены, брюшные опять слиты. Глаза сидячие, антенн две пары, вторая пара длиннее, две первые пары грудных ног поставлены вперед, три другие обращена назад. Первая пара грудных - хватательные ноги; остальные - ходильные. Брюшные ноги в виде сложных пластин, их устройство зависит от пола. Эти пластины, в частности, прикрывают нежные жабры. Брюшные ноги последней пары в виде разветвляющихся палочек торчат назад.
Водяной ослик питается остатками органических веществ - это санитар водоема. В аквариуме поедает отмершие части растений, иногда грызет живые листья, не брезгает падалью, ест мертвый мотыль, утонувшую сухую дафнию. В зимне-весенний период водяных осликов можно подкармливать тонкими ломтиками моркови и листьями салата. Легко размножаются в неволе (аквариум для них - целый мир, назвать его незолей для таких крошек нельзя).
Во внеклассной работе можно понаблюдать регенерацию органов у рачков. Пинцетом отрывают ногу (она легко отделяется - это защитное приспособление - автотомия), после линьки нога оказывается вновь на своем месте.
Речных раков во многих регионах, особенно вокруг крупных городов, осталось мало, поэтому их отлавливать в водоемах нельзя, но, если случайно рак попал в уголок живой природы, необходимо создать все условия для его жизни, чтобы не допустить гибели. Рака помещают в широкий и не очень глубокий сосуд, на дне которого размещен чистый крупный песок и сооружено из камней или черепков укрытие. Водные растения следует посадить в небольшие цветочные горшки и вкопать их в грунт. Аэрация воды проводится постоянно или несколько раз в день, так как потребность в кислороде у рака велика, один раз в 3 - 5 дней необходимо заменять часть воды свежей, и через 10 - 15 дней аквариум, в котором живет рак, нужно мыть, пересаживая на время рака с частью воды в другой сосуд. Но были случаи, когда раки годами жили в обычных любительских аквариумах. Питаются -раки живой пищей. Если кормить падалью, вода быстро портится. В качестве корма используются мотыль, дождевые черви, личинки насекомых, улитки, кусочки мяса. Раки прожорливы, улиток едят с раковиной. Порой раки теряют аппетит, начинают прятаться. Наступает период линьки. В организме рака происходят сложные изменения, старый покров размягчается и отстает от новой кожи под ним, в желудке увеличиваются гастролиты - плоские камешки, служащие для пропитывания известью новых покровов рака. Непосредственно перед линькой рак вылезает из укрытия и начинает различные движения, вплоть до падения на спину, чтобы разорвать старый панцирь. Наконец, щель образована и, пятясь назад, рак вылезает из ставшей тесной оболочки. Процесс этот протекает в аквариуме час, иногда затягивается дольше.
После линьки рак мягок, беспомощен и беззащитен: есть ему нечем, все у него мягкое, нечем держать, кусать, жевать. Остается опять укрыться. Если в аквариуме содержатся другие раки, перелинявшего отсаживают на неделю, пока не затвердеют покровы. Размеры за это время увеличиваются на 10 - 15 мм. За счет рассасывания гастролитов известкование покровов вновь делает рака активным. Аппетит у него пробуждается волчки, теперь уже надо смотреть, чтобы он не повредил более мелкие экземпляры, с которыми до линьки прекрасно уживался.
В небольшом количестве можно им давать сушеный растертый салат. Живут раки, постоянно линяя и увеличивая свои размеры, по нескольку лет, в природе - до 20 лет. В первый год достигают в длину 3 - 4 см, в последующие - 6 - 10 см. Размеры природных раков крупнее, чем в аквариуме, у благородного рака - до 25 см, у уз копал ого - несколько меньше.
На занятиях кружка биологии интересно наблюдать за передвижением рака, ростом и линькой, питанием, изменением окраски.
Рак - сумеречное животное. Днем он обычно прячется. Во второй половине дня можно наблюдать способы передвижения рака в просторном аквариуме, лишив его мест укрытия.
Речной рак передвигается по дну, как и все животные, головой вперед, а плавает задом наперед: резко одгибая под себя брюшко, совершает бросок назад. К такому способу передвижения приспособлена обтекаемая форма плавающего тела: ноги поджаты, клешни антенны вытянуты и сложены друг с другом. Линьку и рост удобнее наблюдать у молодых раков. В первый год жизни они линяют до 7 раз. Сообщение о наблюдении этого процесса можно сделать на уроке при изучении биологических особенностей рака.
В природных условиях рак выходит из укрытия в поисках пищи в ночное время, но в уголке живой природы можно приучить его принимать пищу днем, при этом возможна (что познавательно для учащихся) выработка определенных условных рефлексов.
У нас долго жил рак, который принимал пищу прямо из рук. При этом он выставлял одну из клешней над поверхностью воды и ею осторожно брал протянутые ему кусочки мяса. Во время таких экспериментов даже казалось, что он "узнавал" своего основного "кормильца". Интересны наблюдения за изменением окраски рака. Под стеклянное дно аквариума (без грунта) подкладывают бумагу, например, ярко-зеленого цвета. Через некоторое время (учащиеся устанавливают, через какое именно) рак окрашивается в красивый зелёный цвет. Если положить лист темно-коричневого цвета - соответственно изменяется окраска рака.
Вывод, который учащиеся делают в ходе наблюдения, очень важен для развития понятия о покровительственной окраске.
Задание 1. Изучите внешнее строение речного рака. Докажите приспособленность его организма к среде обитания.
1. Рассмотрите речного рака. На какие отделы разделяется его тело? Каковы прочность покрова и окраска? Объясните значение такого покрова в жизни рака.
Тело расчленено на сегменты и состоит из нескольких отделов: ловы, груди и брюшка или из головогруди. Покровы тела содержат особое твердое вещество - хитин.
2. Определите части тела рака. Обратите внимание на толщину хитинового покрова в разных местах. Объясните, почему она неодинаково.
Твердый панцирь рака мешает животному расти. Поэтому рак периодически (2-3 раза в год) меняет - сбрасывает старые покровы и обретает новые.
3. Найдите органы чувств: усики, глаза. Объясните, почему у рака глаза подвижны.
Имеются две пары усиков. Глаза у рака сложные. Каждый глаз состоит из множества направленных в разные стороны очень маленьких глазков - фасеток.
4. Сверяясь с рисунком учебника, найдите у рака челюсти, ногочелюсти и ротовое отверстие.
5. Найдите брюшные роги рака. Обратите внимание на различие в и строении.
6. Расммотрите брюшко. Убедитесь, что оно состоит из члеников. Подсчитайте их. На конце брюшка найдите плавниковые пластинки. Напишите об их роли в жизни рака.
На головогруди у речного рака расположены конечности. Если его перевернуть на спину,то на переднем конце тела можно обнаружить 3 пары челюстей: пару верних челюстей и две пары нижних челюстей. Ими рак разрывает добычу на маленькие кусочки. За челюстями следует три пары коротких ногочелюстей. Они служат для подачи пищи ко рту.
7. Основываясь на особенностях внешнего строения речного рака, сделайте вывод о среде его обитания, способах передвижения (по дну и воде), питания, защиты от врагов.
Речной рак живет на суше и в воде, по дну передвигается с помощью ходильных ножек, а плавает с помощью плавника и брюшных ножек. Питается моллюсками, плавниками, растениями. Защищается с помощью мощных клещней.
Задание 2. Заполните таблицу.
Задание 3. Заполните схему, списав в нее названия животных.
Задание 4. А. Раскрасьте внутренние органы речного рака (желтым цветом - органы нервной системы; зеленым - органы пищеварения; черным - половую железу) и надпишите их.
1. Желтым - органы нервной системы. Окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка.
2. Зеленым - органы пищеварения: желудок, печень, кишка.
3. Черным - половая железа: яичник.
Б. Раскрасьте внутренние органы речного рака (голубым цветом - органы дыхания, красным - кровеносные органы, коричневым - органы выделения) и напишите, как они называются.
Задание 5. В одной кладке самки дафнии бывает примерно 60 яиц. Спустя 15-20 суток из яиц вылупляются молодые дафнии, которые вскоре сами способны откладывать яйца. Подсчитайте и запишите, сколько дафний теоретически может появиться от одной самки за три летних месяца.
В 3-ёх летних месяцах примерно 90 дней
90:15=6 кладок за 3 месяца