Тема: тип Членистоногие класс Ракообразные. Строение речного рака Строение ракообразных схема

Дата: 06.12.2016

Дата: 9.12.2016

Класс: 7 «А»,7 «Б»

Предмет: Биология

Тема урока: Особенности внутреннего строения и образа жизни речного рака.

Цель урока : формирование знаний об особенностях строения и процессах жизнедеятельности ракообразных в связи со средой их обитания.

Задачи урока:

А) образовательные . Изучить особенности внешнего и внутреннего строения ракообразных на примере речного рака, раскрыть значение ракообразных в природе и жизни человека.

б) развивающие : способствовать развитию у учащихся логического мышления и творческих способностей через проблемные вопросы, сравнение, развивать умения работать с учебником и натуральными объектами; научить делать самостоятельные выводы и обобщения;

в) воспитательные , способствовать формированию научного мировоззрения и познавательного интереса к предмету; содействовать развитию коммуникативной культуры, помочь учащимся осознать ценность совместной деятельности, воспитывать положительные мотивы к учению.

г) социальные : способствовать развитию у учащихся умений задавать вопросы по существу дела и просить объяснять ответы; умений помогать товарищам и поддерживать их; умений выражать свое мнение о ходе совместной работы; умений четко формулировать свои мысли; связать новую информацию с уже изученным материалом; умений научить товарища тому, что знаешь сам; умений задавать вопросы, направленные на более глубокое проникновение в суть проблемы.

Оборудование: доска, таблицы, фотографий, видео фрагменты. слайд

Ход урока

Этапы урока:

Организационный момент

Опрос

Рассказ учителя о строений стебля

Лабораторная работа

Закрепление:
а) лидер 21 века
б) фронтальный опрос

Итоги, выставление оценок

Домашнее задание

7 мин

Проверка знаний

1) Членистоногие это…?

2)Тело членистоногих состоит из…?

3)Какой процент членистоногие занимают на земном шаре?

4)Назовите основные классы членистоногих?

5)Чем покрыто тело членистоногих?

6)Хитин это?

Отвечают на вопросы опроса.

Изучение нового материала

Рассказ учителя о строений цветка.

План рассказа:

1. Строение цветка

2. Обоеполые и однополые цветки

3. Однодомные и двудомные растения

4. Лабораторная работа, рассмотрение строение цветка

20 мин

Рассказ учителя:

Среда обитания речного рака

Речной рак обитает в пресной чистой воде - реках, ручьях и озерах. Днем раки скрываются под камнями или в норах, вырытых на дне либо у берегов под корнями деревьев. Ночью они выползают из своих укрытий в поисках пищи. Речные раки всеядны. Они питаются растениями и животными, причем могут поедать и живую, и мертвую добычу. Запах пищи раки чувствуют на большом расстоянии, особенно если трупы лягушек, рыб и других животных начали разлагаться.

Особенности строения речного рака

Речной рак, как и все членистоногие, имеет твердый покров, основу которого составляет органическое вещество - хитин. Этот легкий, но твердый хитиновый покров защищает мягкие части тела животного. Кроме того, он служит наружным скелетом, так как изнутри к нему прикрепляются мышцы. Твердые покровы рака зеленовато-бурого цвета. Эта защитная окраска делает его невидимым на фоне темного дна. Красящие вещества покровов при варке рака разрушаются и изменяют свой цвет - рак становится красным.

Рисунок: внешнее строение речного рака

Тело рака подразделяется на два отдела: массивную головогрудь и более плоское членистое брюшко.

Головогрудь состоит из двух частей: передней (головной) и задней (грудной), неподвижно сросшихся между собой. В местах срастания видна изогнутая борозда - шов. Головной отдел имеет спереди острый шип. По бокам шипа в углублениях сидят на подвижных стебельках глаза, а впереди отходят две пары тонких и очень подвижных усиков: одни короткие, другие длинные. Это органы осязания и обоняния. По сторонам рта расположены видоизмененные конечности - это ротовые органы. Переднюю пару называют верхними челюстями, вторую и третью - нижними.

Грудь образована 8 сегментами, несущими 8 пар грудных конечностей. Первые 3 пары из них, называемые ногочелюстями, захватывают пищу и подают ее в рот. Далее следуют 5 пар грудных одно-ветвистых конечностей, из которых первая пара - клешни, остальные 4 пары - ходильные ноги. Жабры у речного рака расположены в головогруди в особых жаберных камерах, отграниченных от внешней среды головогрудным щитом, а от внутренних органов - покровами тела.

Брюшко, состоящее из 7 члеников, имеет 5 пар двуветвистых небольших конечностей, служащих для плавания. Шестая пара брюшных ног вместе с седьмым брюшным сегментом образует хвостовой плавник.

Жизнедеятельность речного рака

Рак - донное животное. Нормально он двигается по дну на ходильных ногах головой вперед. Но стоит его напугать, как он делает резкий взмах хвостовым плавником под себя и быстрыми толчками уплывает задом наперед (пятится).

У раков самки внешне отличаются от самцов. У самок членики брюшка заметно шире, чем головогрудь. У самцов брюшко уже головогруди. В конце зимы самка выметывает икринки, которые прикрепляются к ножкам брюшка. Здесь икринки и развиваются. В начале лета из них вылупляются рачата. Первые 10-12 суток жизни они остаются под брюшком у самки, а затем переходят к самостоятельному существованию.

Хитиновый покров очень слабо растяжим, поэтому рост молодых раков происходит неравномерно. Периодически старый покров становится тесным для растущего животного. Он отстает от тела, а под ним образуется новый покров. Происходит линька: старый покров лопается, и из него выходит рак, покрытый мягким и бесцветным хитином. Рак быстро растет, а хитин пропитывается известью и твердеет. Тогда рост прекращается до новой линьки.

Внутреннее строение речного рака

Мускулатура речного рака

Сплошной кожно-мускульный мешок, характерный для червей, у рака заменяется мускулатурой, образующей отдельные пучки мышц, которые приводят в движение строго определенные части тела.

Полость тела вмещает в себя разные системы органов.

Рисунок: Внутреннее строение речного рака. Пищеварительная, нервная и половая система речного рака.

Пищеварительная система речного рака

Пищеварительная система речного рака имеет более сложное строение, чем у дождевого червя. Пища через рот, глотку и пищевод попадает в желудок. Он состоит из двух отделов. В первом (крупном) отделе пища перетирается хитиновыми зубцами. Во втором отделе имеется цедильный аппарат, который процеживает измельченную пищу. Пища поступает в кишечник, а затем в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание и всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие, расположенное на средней лопасти хвостового плавника.

Рисунок: Внутреннее строение речного рака. Кровеносная и выделительная система речного рака

Кровеносная система речного рака

Кровеносная система речного рака характеризуется появлением пульсирующего органа - сердца, способствующего движению крови, незамкнутая: кровь через сосуды вытекает в полость тела и омывает внутренние органы, передавая им питательные вещества и кислород, затем она вновь поступает в сосуды и сердце. Растворенный в воде кислород проникает через жабры в кровь, а накопившийся в крови углекислый газ через жабры выводится наружу. Так в организме рака происходит газообмен. Обогащенная кислородом кровь попадает в полость сердца через отверстия в нем.

Органы выделения речного рака

Органы выделения рака - пара зеленых желез. От каждой из них отходит выводной канал, открывающийся наружу у основания усиков. Через зеленые железы из организма рака удаляются растворенные в крови вредные продукты жизнедеятельности.

Нервная система и органы чувств речного рака

Как и у дождевого червя, нервная система рака состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Нервные узлы у рака развиты сильнее, особенно надглоточный и подглоточный. От надглоточного узла нервы отходят к глазам и усикам, от подглоточного - к ротовым органам, от брюшной нервной цепочки - к внутренним органам и конечностям.

Длинные усики служат раку органами осязания и обоняния. Ими он ощупывает окружающие предметы. В основании коротких усиков находится орган равновесия и слуха.

Органы зрения речного рака

Органы зрения - выпуклые глаза - сидят на подвижных стебельках. Это дает раку возможность смотреть во все стороны. Глаза рака сложные. Они состоят из объединенных вместе отдельных глазков. Каждый глазок воспринимает только небольшую часть окружающего рака пространства, а все вместе воспринимают целое изображение. Такое зрение называют мозаичным. Мозаичное зрение характерно для большинства членистоногих.

Слушают рассказ учителя, записывают в тетрадь

Мин

3 -4 мин.

Закрепление изученного.

Игра: Лидер XXI века

Подвеение итогов, выставление оценок.

Домашняя работа: записать новые слова, параграф 20 пересказ

Отвечают на вопросы

Записывают дом/задания

Речной рак. Система органов речного рака

Десятиногие - наиболее высокоорганизованные ракообразные. Обитают в морских и пресных водоемах, небольшое число видов приспособилось к жизни на суше.

В теле выделяют протоцефалон, гнатоторакс (челюстегрудь) и брюшко. Протоцефалон и гнатоторакс вместе образуют головогрудь. Протоцефалон образуется в результате слияния акрона и первого головного сегмента. На нем располагаются антенны, антеннулы и пара стебельчатых фасеточных глаз. Гнатоторакс образуется в результате полного слияния трех сегментов головы и восьми сегментов груди. Гнатоторакс несет три пары челюстей, три пары ногочелюстей и пять пар ходильных ног. Из-за числа ходильных ног отряд получил свое название. Брюшко состоит из отдельных сегментов, у многих видов в той или иной степени редуцируется. Имеется карапакс, который загибается по бокам тела, образуя жаберные крышки.

рис. 1.
1 - антеннулы, 2 - антенны, 3 - мандибулы (верхние челюсти), 4,5 - нижние челюсти (максиллы),
6-8 - ногочелюсти, 9-13 - ходильные ноги, 14-18 - брюшные конечности, 19 - плавательные ножки.

Развитие прямое или с превращением.

Многие десятиногие имеют промысловое значение: омары, крабы, лангусты, креветки, речные раки и др.

Речные раки - семейство десятиногих ракообразных, представители которого обитают в пресных водоемах. Самыми распространенными в европейской части России и имеющими наибольшее промысловое значение являются два вида: речной рак широкопалый (Astacus astacus) и речной рак узкопалый (A. leptodactilus). Виды очень похожи внешне, имеют одинаковую биологию. Узкопалый рак более плодовит и более вынослив по отношению к химическому составу воды и ее кислородному режиму. Совместно эти виды обычно не встречаются. При искусственном подселении узкопалых раков в водоемы, в которых обитают широкопалые раки, через 10-20 лет происходит полное исчезновение широкопалых раков.

рис. 2.
1 - задняя (брюшная) артерия, 2 - кишка, 3 - половая
железа, 4 - сердце, 5 - перикард, 6 - желудок, 7 -
передняя аорта, 8 - мозг, 9 - антеннальная железа, 10 -
пищевод, 11 - рот, 12 - поднервная железа, 13 -
брюшная нервная цепочка, 14 - печень, 15 - мышцы.

Тело речного рака состоит из головной лопасти (акрона), восемнадцати сегментов (четырех головных, восьми грудных и шести брюшных) и анальной лопасти (тельсона). Как у всех десятиногих у речных раков часть сегментов сливаются друг с другом. Таким образом, в теле речных раков можно выделить следующие отделы: протоцефалон, гнатоторакс и брюшко. Протоцефалон вместе с гнатотораксом ранее называли головогрудью. Протоцефалон образуется в результате слияния акрона и первого головного сегмента, несет антеннулы, антенны и фасеточные глаза. На антеннулах концентрируются обонятельные рецепторы, на антеннах - осязательные. Одноветвистые антеннулы отходят от акрона (головной лопасти), двуветвистые антенны - от первого головного сегмента.

Гнатоторакс (челюстегрудь) образуется в результате слияния трех головных и восьми грудных сегментов, несет одиннадцать пар конечностей: три пары челюстей, три пары ногочелюстей, пять пар ходильных ног. Три пары челюстей отходят от грудных сегментов: одна пара верхних (мандибулы) и две пары нижних челюстей (максиллы). Три пары двуветвистых ногочелюстей и пять пар одноветвистых ходильных ног отходят от грудных сегментов. Ногочелюсти принимают участие в поддерживании и размельчении пищи. Из пяти пар ходильных конечностей первые три пары имеют клешни, клешни первой пары - очень крупные и служат для защиты и для захвата пищи. Эпиподиты всех грудных конечностей превратились в кожные жабры, грудные конечности выполняют, кроме прочих, и дыхательную функцию.

рис. 3.
1 - антеннальная артерия, 2 - пердняя аорта, 3 - сердце,
4 - перикард, 5 - выносящие жаберные сосуды,
6 - нисходящая артерия, 7 - задняя (брюшная) артерия,
8 - поднервная артерия, 9 - брюшной венозный сосуд.

Членистое подвижное брюшко (абдомен) состоит из шести неслившихся сегментов, каждый из которых несет по паре двуветвистых конечностей. У самцов первая и вторая пары брюшных конечностей - длинные, желобовидные, представляют собой совокупительный орган. У самки первая пара брюшных конечностей сильно укорочена, к остальным в период размножения прикрепляются яйца и молодь. Заканчивается брюшко хвостовым плавником, образованным шестой парой широких пластинчатых брюшных конечностей и тельсоном (анальной уплощенной лопастью).

Покровы представлены хитиновой кутикулой и однослойной гиподермой. Хитин образует комплексы с карбонатом кальция и пигментами. Карбонат кальция придает панцирю жесткость и прочность. Между сегментами, члениками ног и придатков кутикула - мягкая, эластичная, поскольку не пропитывается карбонатом кальция. Панцирь является наружным скелетом и местом прикрепления мышц. Покровы периодически сбрасываются. Рост раков происходит в первые часы после линьки до отвердевания новых покровов.

Пищеварительная система подразделяется на три отдела - передний, средний и задний. Передний отдел начинается ротовым отверстием и имеет хитиновую выстилку. Короткий пищевод впадает в желудок, разделенный на две части: жевательный и цедильный. В жевательном отделе происходит механическое измельчение пищи с помощью трех больших утолщений кутикулы «зубов», а в цедильном пищевая кашица процеживается, уплотняется и поступает далее в среднюю кишку (средний отдел). В нее открываются протоки парной печени. Длинная задняя кишка (задний отдел) заканчивается анальным отверстием на тельсоне. Задняя кишка выстлана кутикулой. Во время линьки сбрасываются не только покровы, но и хитиновая выстилка переднего и заднего отделов кишечника.

рис. 4. Антеннальная железа
речного рака:
1 - мочевой пузырь, 2 - выделительная
пора, 3 - целомический мешок, 4 -
выделительный канал (зеленый,
прозрачный и белый участки).

Кровеносная система состоит из сердца в виде пятиугольного мешочка, расположенного на спинной стороне челюстегруди, и отходящих от него нескольких крупных кровеносных сосудов - передней и задней аорты. Из них гемолимфа изливается в полость тела, а затем по венозным синусам поступает в жабры. Окисленная гемолимфа поступает в перикард и через остии (три пары) вновь возвращается в сердце.

Жабры располагаются по бокам груди в жаберных полостях, прикрываемых головогрудным панцирем. Жабры постоянно омываются свежей водой. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается за счет работы «черпачков». «Черпачки» являются придатками второй пары челюстей и совершают 200 движений в минуту.

Органы выделения - две антеннальные почки (рис. 4).

Центральная нервная система представлена парными надглоточными ганглиями, окологлоточным кольцом, подглоточными ганглиями и брюшной нервной цепочкой. Узлы и коннективы брюшной цепочки так сильно сближены, что она имеет вид не двойной вид, а одинарный. От ганглиев отходят нервы к внутренним органам, конечностям, органам чувств.

Органы зрения речного рака - пара фасеточных глаз. Глаза сидят на стебельках, могут поворачиваться в разные стороны. Осязательные рецепторы располагаются главным образом на антеннах, а также на поверхности антеннул и других конечностей. Обонятельные рецепторы располагаются на антеннулах. Кроме этого в основании антеннул имеются статоцисты - органы равновесия. Статоцист имеет вид глубокого открытого впячивания покровов. Изнутри это впячивание выстлано тонкой кутикулой с чувствующими клетками. Статолитами являются песчинки, попадающие в статоцист из окружающей среды через наружное отверстие. Во время линьки меняется выстилка статоциста, в этот период у рака нарушается координация движений.

рис. 5. Пальмовый вор
(Birgus latro)

Раки - раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом: у самца первая и вторая пары брюшных ножек превращаются в копулятивные органы, брюшко уже, чем у самок. Мужские половые отверстия находятся у основания пятой пары ходильных ног, женские - у основания третьей пары ходильных ног. В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выходят молодые рачки, которые еще долго находятся под защитой самки, прячась на ее брюшке с нижней стороны. Рачки интенсивно растут, в первый год жизни линяют 6 раз, во второй год жизни - 5 раз; в последующие годы жизни самки линяют лишь 1 раз в год, самцы - 2 раза.

рис. 6. Рак-отшельник
(Eupagurus sp.)

(рис. 5) достигает длины тела 32 см. Обитает на тропических островах Индийского и западной части Тихого океана. Во взрослом состоянии живет на суше, но размножение и личиночные стадии проходят в морской воде. Жабры редуцируются, жаберные полости под карапаксом превращаются в своеобразные «легкие», позволяющие пальмовому вору дышать атмосферным воздухом. Своим именем он обязан легкости, с которой взбирается на кокосовые пальмы. Несмотря на силу своих клешней никогда не смог бы сам сбить кокосовые орехи и тем более расколоть их. Так что рассказы о том, что пальмовый вор питается исключительно мякотью кокосовых орехов - всего лишь легенда. Питается он останками рыб и моллюсков, которые находит на берегу.

Раки-отшельники - семейство морских десятиногих раков (Paguridae), имеющих брюшко, лишенное твердых покровов. У многих видов раков отшельников встречается асимметрия клешней и брюшка. Для защиты мягкого асимметричного брюшка эти раки поселяются в пустых раковинах брюхоногих моллюсков. Раки-отшельники с симметричным брюшком используют для жилья прямые раковины лопатоногих моллюсков. Раки-отшельники носят раковину с собой, при опасности прячутся в нее целиком. Часто вступают в симбиоз с актиниями (рис. 6), некоторые виды - с губками.

Общее расположение внутренних органов, кровеносная система и жабры; половой аппарат, пищеварительная и выделительная системы; специализированная мускулатура и центральная нервная система

В отличие от внешней морфологии, внутреннее строение высших раков более однородно и потому поддается изучению на единственном представителе, а именно, речном раке . Более того, речной рак служит в данном случае представителем не столько подкласса высших раков или даже класса Ракообразные, сколько всего типа Членистоногие. При этом особое внимание привлекают примитивные (древние) черты во внутреннем строении речного рака (прежде всего - метамерия), так как типичные для членистоногих черты внутреннего строения не менее отчетливо представлены у насекомых.

Работа 1. Общее расположение внутренних органов, кровеносная система и жабры. Предварительное ознакомление с топографией внутренних органов в том виде, как она обнаруживается после вскрытия покровов рака (рис. 109 и 110), облегчает дальнейшее изучение каждой системы органов и определяет последовательность изучения и описания.

Кровеносная система состоит из сердца, артерий, синусов и лакун (рис. 110 и 111).

Сердце - центральный орган кровообращения, расположенный на спинной стороне задней части цефалоторакса. По внешности это овальный мешочек с слегка вытянутыми пятью углами и толстыми мышечными стенками. Внутрь сердца ведут три пары щелевидных остий : первая, дорзалшая пара расположена на спинной стороне сердца, в передней его половине; вторая, латеральная - с боков в заднем отделе и третья вентральная - на брюшной стороне. Сердце помещается в перикардиальном синусе , представляющем сохранившуюся часть целома; он ограничен тонкой прозрачной околосердечной оболочкой - перикардием (рис. 111).

От сердца отходит пять основных сосудов и два ответвления от них, т. е. всего семь сосудов -артерий : от задней стенки

Рис. 110. Речной рак, вскрытый со спинной стороны; расположение внутренних органов:
1-4 - кровеносная система (1 - сердце, 2 - остии, 3 - передние артерии, 4 - задняя аорта); 5-7 - пищеварительная система (5 - жевательный желудок, 6 - задняя кишка, 7 - "печень"); 8 - мускулы мандибул; 9 - мускулы абдомена; 10 - гонады (яичник); 11 - жабры

Рис. 111. Кровеносная система речного рака (вид сбоку):
1 - сердце; 2 - левая остия боковой пары; 3 - перикардий; 4 - передняя (глазная) артерия; 5 -антеннальная (левая) артерия; 6 - брюшной венозный синус; 7 - приносящие жаберные сосуды; 8 - нисходящая артерия; 9 - спинная артерия абдомена; 10 - жаберно-сердечные каналы

Рис. 112. Органы дыхания речного рака (вид после удаления бранхиостегита левой стороны тела):
1 - головная часть головогруди; 2 - шейный шов карапакса; 3 - выходное отверстие жаберной полости; 4 - скафогнатит; 5 - край обрезанной жаберной покрышки; 6 -жабры; 7 - основные членики ходильных ног; 8 - первая абдоминальная конечность; 9 и 10 - тергиты первого и второго абдоминальных сегментов; 11 - задний край головогруди

сердца отходит верхняя брюшная, или абдоминальная , артерия, тянущаяся вдоль брюшка рака на спинной его стороне, над задней кишкой; от иее посегментно отходят парные веточки (рис. 111); вперед к голове по медианной линии цефалоторакса направлена непарная (глазная) артерия, почти не ветвящаяся на всем своем протяжении; по обе стороны сяжков направляется пара артерий антеиналыных (каждая из них в переднем отделе разветвляется надвое); пятая артерия - грудинная, или нисходящая, отходит от задней стенки сердца и круто поворачивает вниз, к брюшной стороне тела (рис. 111).

Сердце ритмически сокращается и гонит кровь по всему телу. При расширении (диастоле) сердца остии открываются и кровь проникает в полость сердца; в момент сокращения сердца (систолы) они закрываются клапанами, препятствуя обратному выходу крови, которая поэтому устремляется в артерии. Из артерий она изливается непосредственно в пространства между органами, заполняя многочисленные лакуны - полости между органами - и осуществляя газообмен с тканями животного. Следовательно, кровь рака является в то же время и полостной жидкостью и называется гемолимфой . Венозная кровь собирается в синусе на брюшной стороне головогруди; после окисления кровь по жаберно - сердечным каналам

(или венам) устремляется в околосердечный синус, из которого через остии проникает в сердце. Таково кровообращение по незамкнутой кровеносной системе речного рака.

Жабры. Внешний вид их, открывающийся после удаления части покрышки, показан на рис. 112. Расположение же их относительно тела животного и относительно друг друга яснее представляется на сечении, проведенном поперек головогруди в области ходильных ног (рис. 113).

Рис. 113. Расположение жабр на теле рака (схема поперечного сечения через цефалоторакс в области ходильных ног):
1 - свободный брюшной край карапакса; 2 - жабра наружного ряда; 3 - жабра среднего ряда; 4 - жабра внутреннего ряда; 5 - жаберная полость; 6 - карапакс; 7 - боковая стенка тела (внутренняя стенка жаберной полости); 8 -перикардий; 9 - сердце; 10 - перикардиальный синус; 11 - стернит

Жаберная полость отграничена извне (см. стр. 184) жаберными покрышками, а изнутри боковой стенкой тела. Жабры располагаются в ней вдоль тела тремя рядами: первый, вентрально расположенный ряд образуют жабры, отходящие от основных члеников (коксоподитов) ногочелюстей и ходильных ног; во втором, среднем ряду находятся жабры, отходящие от места прикрепления конечности, а третий, дорзальный ряд состоит из жабер, переместившихся на боковую стенку тела (рис. 113).

Каждая жабра состоит из центрального уплощенного стержня, в полости которого имеется два сосуда: боковой (кнаружи располагающийся) приносящий сосуд и медианно расположенный - выносящий сосуд, или жаберная вена . По всей длине стержня сидят многочисленные жаберные нити - цилиндрические полые выросты кожного эпителия, покрытого тонкой кутикулой; полость каждой нити также разделена продольно на два сосудика; по одному кровь поступает в нить, а по другому выносится из нее в жаберную вену (рис. 114).

Органы дыхания речного рака относятся к типу кровяных жабр и служат типичными органами водного дыхания, приспособленными к извлечению растворенного в воде кислорода. Непрерывный приток его обеспечивается постоянным током воды (см. стр. 179). Многочисленные выросты жабры многократно увеличивают кожную поверхность, через которую осуществляется газообмен. Жабры речного рака, как и ракообразных вообще, суть не что иное, как эпиподиты - выросты протоподита конечностей, специализированные на функцию дыхания.

Ход работы. 1. Вскрыть речного рака. Вскрыть покровы рака, следуя приведенным ниже указаниям. Держа рака в левой руке спинной стороной кверху и головой, обращенной кнаружи (влево), слегка оттянуть абдомен книзу. Скальпелем перерезать такую сочленовую перепонку между головогрудью и абдоменом. Ввести кончик ножниц под головогрудной щит сзади и сделать два продольных параллельных друг другу разреза, приблизительно вдоль жаберно-сердечных бороздок, вплоть до основания глаз. Передние концы обоих разрезов соединить коротким по перечным разрезом (см. рис. 109).

Повернуть рака головой к себе, сделать два разреза через тергиты абдомена, так, чтобы они служили прямым продолжением головогрудных разрезов; коротким поперечным разрезом на границе между последним сегментом и тельсоном соединить продольные разрезы (см. рис. 109).

Рис. 114. Схема кровообращения в жабрах и в области их расположения (поперечный разрез через головогрудь речного рака в области сердца и жабр; стрелками обозначен ток крови):
1 - жаберная покрышка; 2 - коксоподит; 3 - центральный стержень жабры (приносящий жаберный сосуд, выносящий сосуд - жаберная вена); 4 - многочисленные жаберные нити; 5 - жаберно-сердечный канал; 6 - сердце; 7 - кишка; 8 - нисходящая артерия; 9 - брюшная нервная цепочка

Приколоть рака ко дну препаровальной ванночки, воткнув булавки в тельсон и расширенную часть первых клешней. Заполнить ванночку водой.

Отделить вырезанную в покровах рака полоску и удалить ее по мере отчленения. Для этого вырезанные участки тергитов абдомена отделять один за другим с помощью пинцета; начинать с заднего конца тела. Полоску го-ловогрудного щита слегка приподнять сзади (пинцет в левой руке), тупым краем скальпеля изнутри подрезать мускулы в месте их прикрепления. Тонкую пленку гиподермы, прикрывающую внутренние, органы (если она сохранилась после удаления хитинизированной кутикулы) осторожно удалить пинцетом. 2. Использовать открывшийся после этого общий вид внутренних органов для общего ознакомления с основными системами органов и их относительным расположением. Найти заметные при этом элементы

кровеносной, пищеварительной и половой систем, а также элементы мускулатуры головогруди и брюшка. 3. Ознакомиться с кровеносной системой на вскрытом раке. Зарисовать внешние контуры тела и края сделанного разреза; в просвете разреза нанести изображение сердца, дорзальных остий и всех артерий, исключая нисходящую; отметить стрелками направление тока крови (перикардий при вскрытии рака обычно разрушается). 4. Изучить кровеносную систему рака. С помощью тонких препаровальных игл отпрепаровать часть кровеносной системы и перенести в чашку Петри с водой: осторожно отделить одну артерию за другой (за исключением нисходящей) от окружающих их тканей, подхватить пинцетом сердце и "перенести его вместе с сосудами в чашку Петри, наполненную водой. Рассмотреть внешний вид сердца, число и расположение остий, артерий и места их отхождения от сердца; уточнить сделанный рисунок. 5. Ознакомиться с жабрами рака и их расположением. Двумя поперечными разрезами удалить часть жаберной покрышки на одной стороне тела, чтобы оголить жабры. Зарисовать контуры головогруди, основные членики конечностей (протоподиты) и схематично -три ряда жабр: дорзальный (направив их к спинной стороне, на рисунке - поперек тела), средний (с направлением вдоль тела) и вентральный (с направлением их книзу). Извлечь пинцетом жабры одной конечности, перенести на предметное стекло и отделить препаровальными иглами одну жабру; рассмотреть ее под препаровальной лупой.

Работа 2. Половой аппарат, пищеварительная и выделительная системы. Половая система речного рака состоит из гонад и протоков, сходного строения у самца и самки. Семенник лежит в головогруди под сердцем и передним концом направлен к голове. Это орган непарный; лишь на переднем конце он представлен двумя лопастями, свидетельствующими о происхождении гонады от парного органа. Парная, длинная, сильно извитая трубка - семепровод начинается в переднем отделе семенника, располагается латерально и открывается парою половых отверстий на протолодитах пятой пары ходильных ног.

Женский половой аппарат состоит из яичника и яйцеводов: парное половое отверстие расположено на протоподитах третьей пары ходильных ног. Различное положение полового отверстия у самца и самки служит еще одним признаком полового диморфизма речного рака.

Пищеварительная система . Рот ведет в короткий трубчатый пищевод, направленный почти вертикально и переходящий в крупный орган, именуемый желудком. Пищевод и желудок образуют в совокупности эктодермальную переднюю кишку (рис. 115). Далее следует короткая эндодермальная средняя кишка, связанная протоками с мощно развитой парной "печенью ", каждая из двух латеральных ее долей состоит из

Рис. 115. Пищеварительная система речного рака (внешний вид на вскрытом экземпляре); задняя кишка перерезана вблизи ануса и вся пищеварительная система отведена вправо:
1 - пищевод (место его нахождения); 2 - жевательный (мандибулярный) мускул; 3 - желудок; 4 - "печень" ; 5 - задняя кишка; 6 - концы разрезанной кишки; 7- край вскрытого карапакса

многочисленных мелких слепых трубочек. Здесь же, в передней части грудного отдела, начинается задняя кишка - длинная цилиндрическая трубка, тянущаяся через значительную часть головогруди и весь абдомен и заканчивающаяся анусом (рис. 115); изнутри она выстлана хитинизированной кутикулой.

Захваченная и измельченная пища поступает в желудок; это - специализированный аппарат растирания и фильтрации;

Рис. 116. Строение желудка речного рака (желудок вскрыт с левой стороны, левая боковая стенка удалена; слева на рисунке расположен передний, жевательный желудок, справа - задний, пилорическии):
1 - пищевод; 2 - жерновок; 3 - передний, парциальный отдел; 4 - латеральный (правый) хитиновый зуб; 5 - срединный зуб; 6 - хитиновые пластинки "желудочной мельницы"; 7 - кардио-пилорическии клапан; 8 - отверстие из Протока "печени" в пилорус; 9 - фильтр "печени"; 10 - фильтр средней кишки; 11 -отстойная камера и пресс; 12 - задняя кишка; 13 - воронка из пилоруса в заднюю кишку

Рис. 117. Движение пищи в желудке речного рака на схеме медианного разреза желудка. Кардиальный отдел - оправа, лилорус и задняя кишка - слева. Большими стрелками указан путь грубых пищевых частиц, маленькими - путь тонких перевариваемых частиц и пищеварительных соков:
1 - пищевод; 2 - Кардиальный отдел; 3 - складка, отгораживающая кардиальный отдел от пилоруса; 4 - хитиновые зубы; 5 - пилорус; 6 - щель, ведущая из одного отдела в другой; 7 - мускулатура переднего отдела; 8 - мускулатура заднего отдела; 9 - отверстие из протока "печени" в пялорус; 10 - отстойная камера и пресс; 11 - фильтр; "печени"; 12 - задняя кишка; 13- воронка из пилоруса в заднюю кишку

он занимает значительную часть переднего отдела головогруди и связан с целым рядом наружных и внутренних мышц. В нем и по внешнему виду нетрудно различить передний объемистый кардиальный и задний пилорический отделы, разделенные бороздкой (рис. 116).

Кардиальный отдел желудка внешне представляется простым мешочком, но изнутри обладает сложной системой хитиновых пластинок и зубцов, образующих в задней его части жевательный аппарат, который получил название желудочной мельницы (рис. 116). Важнейшие элементы ее представлены непарным срединным зубцом и парою сложных по строению латеральных зубов; мощная мускулатура приводит их в движение. Механическое измельчение пищи в качестве главной функции кардиального отдела дополняется частичным перевариванием пищи действием поступающих сюда из средней кишки пищеварительных соков.

Через узкую щель в задней части кардиального отдела пища поступает в пилорический отдел , по размерам - меньший, а по внутреннему строению еще более сложный (рис. 117). В его состав входят преддверие, отстойная камера, пресс и далее - фильтр. Главная функция пилоруса заключается в фракционировании пищевого комка, обработанного в переднем отделе. Крупные и грубые частицы выводятся непосредственно в заднюю кишку, минуя среднюю, и оттуда наружу; возвращению их и каловых масс в пилорус препятствует воронка, действующая как клапан. Более тонко измельченная и жидкая часть пищи переходит в фильтр, а оттуда -в двух направлениях: жидкая и полужидкая - в "печень", твердые частицы - в заднюю кишку. В "печени" пища подвергается действию пищеварительных соков и частично всасывается; часть переваренной пищи откладывается здесь в запас. Все трубочки открываются в общий проток, который впадает в среднюю кишку. Одновременно и в средней кишке пища переваривается и всасывается. Следовательно, "печень" рака функционально не соответствует печени высших животных и служит органом, дополняющим среднюю кишку.

Органы выделения у речного рака представлены антеннальными , или зелеными, железами , расположенными у основания вторых антенн. Каждая железа состоит из двух отделов - собственно железы и мочевого пузыря (рис. 118). Выделительная железа по своему происхождению есть не что иное, как видоизмененный метанефридий. Она начинается небольшим целомическим мешочком , от которого отходит извитая трубка - железистый канал ;

начальный конец его вздут в форме пузыря, превышающего по размерам целомический мешочек. Противоположный конец железистого канала соединен с большим мочевым пузырем , или резервуаром ; в нем экскреты концентрируются перед выведением их наружу. Резервуар открывается выделительной порой , расположенной на основном членике антенны (рис. 118).

Рис. 118. Антеннальная, или зеленая, железа речного рака (внизу в естественном положении в теле рака, вверху - в расправленном виде):
1 -железистая часть; 2 -мочевой пузырь; 3 - выделительная пора; 4 - выделительный канал; 5 - целомический мешочек

Ход работы. 1. Извлечь органы половой системы, чтобы сделать доступным изучение других органов. 2. Изучить пищеварительную систему рака. Отпрепарировать всю пищеварительную систему целиком: слегка отделить желудок от связанных с ним мышц, подвести под пищевод острие ножниц и перерезать его, перерезать заднюю кишку поблизости от ануса, кишечник вместе с печенью осторожно пинцетом извлечь и перенести в чашку Петри. Рассмотреть органы пищеварительной системы, их строение и расположение. Изучить внутреннее строение желудка; вскрыть с вентральной стороны кардиальный отдел желудка и в задней его части найти латеральные и срединный зубы. 3. Вырезать часть боковой стенки панциря позади основания вторых антенн; рассмотреть, а затем извлечь антеннальную железу и перенести в чашку Петри.

Работа 3. Специализированная мускулатура и центральная нервная система. Myскулатура речного рака дифференцирована и представлена многочисленными строго локализованными и специализированными мышечными пучками. Некоторые из них хорошо заметны, как только рак вскрыт (рис. 119).

Мускулатура обеспечивает движение различных органов по отношению ко всему телу животного и частей одного органа по отношению друг к другу: движение околоротовых органов, локомоторных органов, члеников одной конечности, склеритов абдомена и т. п.

Рис. 119. Мускулатура речного рака. А - мускулатура мандибул; Б - мускулатура клешни:
1 - наиболее мощные задние мускулы; 2 - место прикрепления к жвалам; 3 - мускулы, сжимающие, раскрывающие и поворачивающие клешню

Центральная нервная система состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев и брюшной нервной цепочки (рис. 120). Парный надглоточный ганглий , или мозг , занимает дорзальное положение непосредственно за поперечным разрезом панциря. От надглоточного ганглия к подглоточмому, лежащему на вентральной стороне, ведет пара коннектив; вместе с ганглиями они образуют окологлоточное кольцо-продолговатую щель, через которую проходит пищевод. Оба ганглия сильно развиты и превосхадят по размерам ганглии брюшной нервной цепочки. Мозг иннервирует глаза, антеннулы и антенны. Подглоточный ганглий расположен в области оснований первой пары ходильных ног. Отходящими от него нервами ганглий связан с мандибулами, обеими парами максилл и с тремя парами ногочелюстей.

Подглоточный ганглий занимает положение первого узла брюшной нервной цепочки . Каждый из пяти следующих нервных узлов связан отходящими от него боковыми нервами с соответствующим сегментом и ходильнымм ногами. Шесть абдоминальных ганглиев расположены посегментно и каждый связан как со своим сегментом, так и с конечностями, к нему относящимися. Исключение составляет последний, более крупный нервный узел, который иннервирует не только шестой сегмент, но и тельсон.

Ход работы. 1. Рассмотреть специализированную мускулатуру: а) ознакомиться с мышечными пучками, идущими вдоль задней кишки в абдомене; выщипать их пинцетом, чтобы открылась ниже лежащая нервная система; б) обратить внимание на мускулатуру мандибулярного аппарата-наиболее мощно развиты задние мускулы мандибул; в) отчленить одну клешню первой пары; удалить ножницами хитинизированные покровы с одной (уплощенной) стороны; рассмотреть мускулатуру клешни. 2. Изучить центральную нервную систему: а) пользуясь ручной

лупой, изучить строение центральной нервной системы речного рака и а вскрытом экземпляре после удаления всех ранее изученных органов. Для обнаружения надглоточного ганглия удалить лобный шип, рострум. Брюшную яервную цепочку в разных местах слегка приподнять препаровальной иглой; при этом обнаруживаются периферические нервы, отходящие от нервных ганглиев. Перекладины эндоскелета в абдомене, прикрывающие часть нервной цепочки, удалить, подрезая их при этом с обеих сторон от срединной линии. Бегло, схематично наметить контуры тела рака и детально зарисовать центральную нервную систему, обратив особое внимание на ее мета-мерность, т. е. посегментное расположение ганглиев; б) под микроскопом при малом увеличении изучить микропрепарат центральной нервной системы речного рака и уточнить только что сделанный рисунок.

1Ж Кардиальный, от латинского кардиакус - относящийся к желудку.

>>Внутреннее строение речного рака. Многообразие ракообразных и их общие черты

§ 24. Внутреннее строение речного рака. Многообразие ракообразных и их общие черты

Мускулатура.

Сплошной кожно-мускульный мешок, характерный для червей, у рака заменяется мускулатурой, образующей отдельные пучки мышц, которые приводят в движение строго определенные части тела.

Полость тела вмещает в себя разные системы органов.

Пищеварительная система у рака имеет более сложное строение, чем у дождевого червя. Пища через рот, глотку и пищевод попадает в желудок. Он состоит из двух отделов. В первом (крупном) отделе пища перетирается хитиновыми зубцами. Во втором отделе имеется цедильный аппарат, который процеживает измельченную пищу. Пища поступает в кишечник, а затем в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание и всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие, расположенное на средней лопасти хвостового плавника.

Кровеносная система характеризуется появлением пульсирующего органа - сердца, способствующего движению крови, незамкнутая: кровь через сосуды вытекает в полость тела и омывает внутренние органы, передавая им питательные вещества и кислород, затем она вновь поступает в сосуды и сердце. Растворенный в воде кислород проникает через жабры в кровь, а накопившийся в крови углекислый газ через жабры выводится наружу. Так в организме рака происходит газообмен. Обогащенная кислородом кровь попадает в полость сердца через отверстия в нем 45 .

Органы выделения рака - пара зеленых желез. От каждой из них отходит выводной канал, открывающийся наружу у основания усиков. Через зеленые железы из организма рака удаляются растворенные в крови вредные продукты жизнедеятельности.

Нервная система и органы чувств.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Лабораторная работа.

Тема: Внешнее и внутреннее строение ракообразных на примере речного рака

Цель: изучить структурно-функциональные особенности речного рака как представителя высших раков в связи со средой его обитания.

1. Систематика

2. Теоретические сведения

Подтип Жабродышащие (Branchiata)

Дыхание жаберное, тело поделено на три отдела: голову, грудь и брюшко. На голове две пары усиков: антеннулы – гомологи пальп расположены на акроне, и антенны – видоизмененные конечности первого головного сегмента. На голове три пары челюстей. Количество сегментов груди и брюшка сильно варьируют. Конечности, кроме антенны, имеют двуветвистый характер.

Подтип объединяет один класс Ракообразные (Crustacea).

Класс Ракообразные (Crustacea)

Ракообразные играют большую роль в биологическом круговороте водных

экосистем. Мелкие планктонные рачки питаются водорослями, сами же в свою очередь служат кормом для рыб во всех водоемах. Даже крупные морские животные – беззубые киты, питаются мелкими ракообразными, выцеживая их из воды в огромном количестве.

Среди ракообразных много биофильтраторов и детритофагов, т.е. очистителей водоемов. Многие ракообразные являются объектом промысла и употребляются человеком в пищу. Во многих странах развит промысел раков, крабов, креветок. На рыбоводных заводах разводят мелких рачков в качестве корма, особенно для мальков рыб.

Внешнее строение. Форма тела и размеры ракообразных разнообразны.

Тело ракообразных состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. У примитивных форм один отдел незаметно переходит в другой, у более организованных отделы более дифференцированы.

На сегментах головы располагаются различные парные и непарные придатки. Парные – это антеннулы, несущие функцию осязания и обоняния. Антенны – видоизмененные ножки, эти конечности более длинные, и выполняют функцию осязания, или помогают обороняться. Например, у лангустов они длинные бичевидные. У веслоногих антенны выполняют локомоторную функцию.

Остальные три сегмента головы так же несут конечности, которые видоизменены в ротовые части, и служат для первичной обработки пищи. Конечности второго сегмента головы преобразуются в верхние челюсти жвалы или мандибулы – это сильно хитинизированные зазубренные пластинки. На третьем и четвертом сегменте головы находятся первая и вторая пара нижних челюстей – максилл.

Грудной и брюшной отдел ракообразных могут объединять разное количество сегментов (от 5-58 до 50). Конечности грудного отдела также специализируются.

У многих (низших) конечности грудного отдела мультифункциональны и выполняют плавательную, дыхательную функции и фильтрацию (добывают пищу). У других (высших раков), например, у речного рака первые пары грудных ног – двуветвистые ногочелюсти служат для удержания и отщипывания пищи. Четвертая пара грудных ног самая мощная, заканчивается клешней, которой рак захватывает добычу. Остальные четыре пары грудных ног – ходильные, хотя могут нести также небольшие клешни. У основания грудных ног рака располагаются жабры, и поэтому они несут дополнительную функцию дыхания.

Брюшной отдел ракообразных состоит из различного количества сегментов и тельсона. Многие раки на брюшном отделе не имеют конечностей, большинство высших раков несут на брюшном отделе двуветвистые ножки, которые специализируются не на движении, а служат для дыхания или размножения.

Конечности ракообразных, как бы не были они устроены, все берут начало

от примитивной типичной двуветвистой конечности ракообразных, которая состоит из базальной части протоподита, от него отходит две ветви: наружная – экзоподит, и внутренняя - эндоподит. Протоподит в свою очередь состоит из двух члеников: коксоподита и базиподита, коксоподит несет жаберный придаток – эпиподит.

Покровы тела ракообразных – хитинизированная кутикула, которая нередко пропитана солями карбоната кальция, что обеспечивает большую прочность.

Пищеварительная система ракообразных хорошо развита и состоит из трубчатого пищеварительного тракта, куда впадают протоки пищеварительных желез. Кишечник делится на переднею среднюю и заднюю кишку. Передняя кишка дифференцирована на пищевод и желудок, имеет эктодермальное происхождение, на всем протяжении она выстлана кутикулой. Кутикулярная выстилка в некоторых отделах передней кишки образует утолщения, служащие для перетирания пищи.

Средняя кишка энтодермального происхождения, у примитивных форм (веслоногих) не образует выростов, но у большинства раков она образует боковые железистые выросты, которые называют печеночными или просто печенью.

Задняя кишка имеет вид прямой трубки, тянется через все брюшко и заканчивается анальным отверстием. У речного рака ее длина более чем в десять раз превышает длину средней кишки. Как и передняя кишка, она выстлана кутикулой, которая при линьке отслаивается и в виде трубки выходит через анус.

Дыхательная система у мелких ракообразных отсутствует, и газообмен у них происходит через всю поверхность тела. У большинства ракообразных органами дыхания служат кожные жабры в форме перистых или пластинчатых выростов.

Кровеносная система ракообразных не замкнута, и у разных видов очень

сильно варьирует. Движение гемолимфы по сосудам происходит за счет сокращения сердца, расположенного на спинной стороне, в грудном или спинном отделе.

Выделительная система представлена парными почками – видоизмененными целомодуктами, расположенными в голове. Каждая почка – это остаток целома в виде небольшого мешочка, от которого отходит извитой выводной канал с железистыми стенками.

Нервная система состоит из парного надглоточного ганглия и окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Примитивные ракообразные (жаброноги) имеют нервную систему лестничного типа. У ракообразных, как и других членистоногих, наблюдается процесс олигомеризации и слияния ганглиев разных сегментов.

Органы чувств – представлены глазами, органами осязания, химического чувства и органами равновесия.

Глаза у ракообразных могут быть сложными и простыми. Одни из ракообразных имеют только простые глаза (циклопы), большинство высших имеют сложные глаза, у некоторых имаются и те, и другие (рачки-карпоеды). Многие десятиногие раки имеют органы равновесия, расположенные в основании антеннулы - статоцисты.

Половая система . Ракообразные в основном раздельнополые животные. Гермафродиты встречаются только среди сидячих форм. У раздельнополых часто выражен половой диморфизм: самки крупнее, различное число ног у самок и самцов. Половые железы эмбрионально закладываются как парные образования, но в ходе развития оба зачатка сливаются и образуют непарную гонаду. И только некоторые примитивные раки сохраняют парные железы.

Развитие ракообразных. Эмбриональное развитие сходно с кольчатыми червями: спиральное неравномерное детермированное дробление, телобластический способ закладки мезодермы. Постэмбриональное развитие с метаморфозом. У ракообразных из яйца выходит личинка – науплиус, которая ведет планктонный образ жизни. Науплиус – характерная личинка для ракообразных. Науплиус затем превращается в следующую личинку - метанауплиус. Метанауплиус несколько раз линяет, и постепенно дифференцируются все сегменты, конечности, внутренние органы, свойственные взрослым животным.

У высших раков науплиус развивается в личинку - зоеа.

Классификация. Класс ракообразных делится на пять подклассов: подкласс

Жаброногие (Branchiopoda), подкласс Цефалокариды (Cephalocarida), подкласс Максиллоподы (Maxillopoda), подкласс Ракушковые (Ostracoda), подкласс Высшие раки (Malacostraca).

Подкласс Жаброногие (Branchiopoda)

Самые примитивные ракообразные с гомономной сегментацией тела. Тело заканчивается фуркой, конечности грудного отдела листовидные, выполняют функции: движения, дыхания, захвата пищи. Голова свободная, на ней имеются фасеточные глаза и непарный науплисов глаз. Органы выделения – максилярные почки.

Развитие идет с метаморфозом: личинки – науплиус и метанауплиус. У некоторых развитие может быть прямое. Подкласс жаброногих включает два отряда – Жаброногие (Anostraca) и Листоногие (Phyllopoda).

Подкласс Цефалокариды (Cephalocarida)

Ракообразные этого подкласса стали известны с 1957 г. И были описаны американским ученым Сандерсом. Мелкие рачки обитают в морском иле. В их строении есть черты промежуточные между другими подклассами. Голова свободная, несет антенны, антеннулы, жвалы и две пары ножек, сходных с грудными. Сегменты груди одинаковы, как и ножки этого отдела, что сближает их с жаброногими. Передние грудные ноги не преобразованы в ногочелюсти. Брюшко состоит из девяти сегментов и тельсона, т.е. грудь и брюшко пропорциональны. Цефалокаридам присущи многие признаки предковых форм ракообразных.

Подкласс Максиллоподы (Maxillopoda)

Подкласс Ракушковые ракообразные (Ostracoda)

Название подкласса связано с тем, что их тело имеет двустворчатую раковину (видоизмененный карапакс) из хитина, пропитанную карбонатом кальция. Как и двустворчатые моллюски, они имеют мантию, эластичную связку, мускул-замыкатель и замок. Это конвергентное сходство связано с роющим образом жизни. Большинство ракушковых ведет бентосный образ жизни, ползая или зарываясь в ил в морях и пресных водоемах. Наличие раковины в значительной степени повлияло и на внешний облик. Тело их практически не сегментировано, о сегментации говорит только число ног. Голова может иметь, иногда, сложные глаза или только непарный науплисов глаз. Участок раковины перед глазом прозрачный, поэтому рак видит сквозь раковину.

Размножение в основном половое, хотя у некоторых может быть партеногенез. Личинки науплиусы имеют тонкую двустворчатую раковину, которую меняют в процессе роста. Взрослые ракушковые, в отличие от остальных ракообразных, не линяют.

Подкласс Высшие раки (Malacostraca)

От всех остальных раков они отличаются определенным количеством сегментов тела. Голова их как у всех состоит из акрона и четырех сегментов, грудь из восьми, а брюшко – из 6-7 сегментов и тельсона. Голова может быть устроена по-разному: гнатоцефалон может сливаться с грудными сегментами, образуя челюстегрудь, или все головные сегменты слиты между собой и еще с 1- или 2-ым сегментами груди, т.е. образуя головогрудь. У некоторых срастаются брюшные сегменты и тельсон. Все высшие раки имеют на брюшке конечности, но нет фурки! (исключение Nebalia).

Половые отверстия открываются на сегментах груди - мужские на восьмом, женские на шестом. У всех развиты органы дыхания и кровеносная система. Органами выделения взрослых являются антеннальные железы (почки), у личинок максилярные. Только небалии во взрослом состоянии имеют две пары почек. Развитие с метаморфозом и прямое. Характерна личинка зоеа. Хотя высшие раки более организованные, чем все остальные, но у них сохранился ряд архаичных признаков, например, наличие придатков (конечностей) на всех сегментах тела, двух пар почек у некоторых. Это говорит о том, что эволюционировали они независимо от других подклассов.

3.Задания

Задание 1 . На наливном препарате рассмотрите внешнее строение речного рака (Astacus astacus). Обратите внимание на передний отдел карапакса – рострум, фасеточные глаза, антеннулы, антенны, ротовое отверстие. Найдите затылочную борозду и границу между протоцефалоном и челюстегрудью.

Рис. 1. Речной рак (вид со спинной стороны):

1 – рострум; 2 – антеннула; 3 - антенна; 4 – фасеточный глаз; 5 – клешня первой пары ходильных ног; 6 – ходильные ноги; 7 – карапакс; 8 – затылочная борозда; 9 – жаберно-сердечные борозды; 10 – брюшко; 11 - плавательные пластинки; 12 – тельсон

Задание 2 . На фиксированном препарате определите границы соединения цефалоторакса и абдомена. Найдите жаберно-сердечные борозды. Изучите строение и выполняемые функции метамерно расположенных грудных конечностей, соответствующих посегментному расположению параподий у полихет. Изучите строение абдомена и абдоменальных членистых ножек. Обратите внимание на последнюю пару конечностей – уроподы и завершающий участок брюшка – тельсон. Изучите их строение и выполняемые функции (рис. 2).

Рис. 2. Речной рак (вид с брюшной стороны):

А – самец; Б – самка: 1 – бугорок с выделительным отверстием; 2 – половое отверстие; 3 – конечности первого и второго брюшных сегментов самца; 4 – конечности третьего – пятого брюшных сегментов самца; 5 – рудиментарная конечность первого брюшного сегмента самки; 6 – конечности второго – пятого брюшных сегментов самки с яйцами; 7 – анальное отверстие; 8 – граница между протоцефалоном и челюстегрудью; 9 – ротовое отверстие (прикрыто верхними челюстями); 10 – третья пара ногочелюстей; 11 – тельсон

Рис. 3. Конечности самца речного рака:
1 – антеннула; 2 – антенна; 3 - мандибула; 4 - максилла I; 5 – максилла II; 6- 8 – ногочелюсти; 9- 13 – ходильные ноги; 14, 15 – копулятивный аппарат; 16- 18 – двуветвистые брюшные ножки; 19 – уропода

Задание 3 . Отпрепарируйте конечности речного рака, последовательно закрепите их с помощью клея или ниток на бумаге. Подпишите их названия и укажите, какому сегменту тела они принадлежат. Зарисуйте антеннулы и конечности речного рака (Зеликман, рис. 100).

Для ознакомления со строением конечностей речного рака необходимо их отпрепарировать. С этой целью переверните рака брюшной стороной вверх. Начиная с последнего сегмента брюшка, пинцетом следует отрывать конечности, захватывая их у самого основания. Отпрепарированные конечности расположите на чистом листе бумаги в строгой последовательности (рис. 3). Особое внимание уделите препарированию конечностей в области ротового отверстия. Отпрепарированные конечности аккуратно закрепите на бумаге с помощью ниток, клея или других материалов. Подпишите название каждой конечности.

Задание 4. Рассмотрите общее расположение внутренних органов речного рака (Actacus astacus), вскрытого со спинной стороны. Изучите расположение сердца и отходящих от него кровеносных сосудов. Пищеварительную систему. Репродуктивную систему – гонады, их протоки.

Зарисуйте схему кровеносной системы речного рака (Зеликман, рис. 111, 114).

Задание 5. Изучите строение и расположение органов пищеварительной системы речного рака – двухлопастную печень, пищевод, сложные желудок, заднюю кишку.

Задание 6. Зарисуйте строение зеленой железы речного рака (Зеликман, рис. 118).

4. Терминология

Карапакс – _________________________________________________________

Рострум – __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Фасеточные глаза – _________________________________________________

__________________________________________________________________

Абдомен – _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Торакс – __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Цефалон – _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Плеоподы – ________________________________________________________

__________________________________________________________________

Уроподы – _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Максиллоподы – ____________________________________________________

__________________________________________________________________

Мандибулы – ______________________________________________________

__________________________________________________________________

Жвалы – ___________________________________________________________

__________________________________________________________________

Тельсон – __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Аутотомия – _______________________________________________________

__________________________________________________________________

Гнатоторакс – ______________________________________________________

__________________________________________________________________

Протоцефалон – ____________________________________________________

__________________________________________________________________

5. Вопросы для обсуждения

1. Каковы общие признаки членистоногих?

2. Каковы общие признаки ракообразных?

3. Из каких веществ состоит панцирь рака? Каково его значение?

4. Из каких отделов состоит тело речного рака?

5. Как происходит линька у рака?

6. Как определить количество сегментов, которые образуют голову речного рака? Какую функцию выполняют придатки головы?

7. Сколько сегментов входит в состав груди речного рака? Каковы особенности строения и выполняемые функции грудных конечностей?

8. Сколько сегментов образуют брюшко речного рака? Каковы особенности строения и выполняемые функции брюшных конечностей?

9. Каковы особенности строения типичной двуветвистой конечности ракообразных?

10. Каково происхождение антенн и антеннул? Какие функции они выполняют и где расположены?

11. Каковы особенности строения и расположения органов зрения речного рака?

12. Каковы особенности движения речного рака в различных условиях среды?

13. Как видоизменены конечности речного рака в связи с выполняемыми ими функциями?

14. Чем обусловлена подвижность сегментов тела и члеников конечностей речного рака?

15. Почему сегментацию тела речного рака называют гетерономной?

16. Как проявляется половой диморфизм у речного рака?

18. Чем объясняется небольшое количество яиц в кладке самки речного рака?

19. Каковы особенности внешнего строения личинок речного рака?

20. Почему речные раки не встречаются в водоемах с разлагающимися органическими веществами или со взвешенными частичками ила?

21. Каково биогеоценотическое и промысловое значение ракообразных?