Жизнедеятельность клетки
Живые клетки поглощают кислород и питательные вещества, за счет усвоения питательных веществ происходит рост клеток и замена соединений, разрушившихся в процессе жизнедеятельности.
Клетки отвечают на раздражители. Это свойство называется раздражимостью. Она присуща и одноклеточным организмам и клеткам тела животных и человека.
Ткани, органы и системы органов
1. Типы тканей многоклеточных животных
У многоклеточных животных тело состоит из большого числа клеток. Эти клетки составляют различные ткани, выполняющие разные функции. В животном организме имеются: 1) покровные (эпителиальные), 2) соединительные, 3) мышечные и 4) нервная ткани.
Ткань — это группа клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющих определённую функцию.
Эпителиальные ткани (эпителии) образуют внешние покровы животных, снаружи защищая тело от механических повреждений, от проникновения вредных и ненужных веществ и паразитов. Они состоят из одного или нескольких слоёв плотно прилегающих друг к другу клеток. Эпителиями покрыты полости разных внутренних органов, например полости желудка, кишечника, поэтому они выполняют не только защитную, но и многие другие функции.
Клетки эпителия, которыми изнутри покрыт кишечник, всасывают питательные вещества. Эпителий, выстилающий лёгкие, играет важную роль в дыхании: его клетки участвуют в поглощении кислорода из воздуха и удалении углекислого газа из организма.
У многих животных эпителиальные ткани формируют железы — небольшие органы, которые выделяют во внешнюю среду различные вещества. Образование выделяемых веществ происходит в эпителиальных клетках.
В коже у земноводных есть железы, выделяющие слизь, у птиц и зверей — выделяющие густую жирную жидкость, которая делает волосы и перья эластичными и препятствует их намоканию. У пауков имеются железы, выделяющие паутинную нить.
Из соединительных тканей состоят кости, хрящи, сухожилия, которые обеспечивают телу опору и участвуют в передвижении. Соединительная ткань входит в состав кожи, придавая ей прочность. Соединительной тканью является кровь, участвующая в транспорте веществ по организму, а также жировая ткань, в которой запасаются питательные вещества (жир).
Мышечные ткани формируют мышцы, т. е. отвечают за движение организма и его частей относительно друг друга. Они же поддерживают форму тела и защищают внутренние органы. Эти ткани состоят из прилегающих друг к другу вытянутых в длину клеток. Эти клетки обладают исключительным свойством: они способны сокращаться (напрягаться) и расслабляться. При сокращении мышечная клетка укорачивается, а при расслаблении приобретает прежний вид. Из мышечной ткани состоят стенки сердца (это мышечный орган). Мышечная ткань есть в стенках желудка и кишечника, и, переваривая пищу, они тоже сокращаются и расслабляются.
Из нервной ткани состоят мозг и нервы. Нервная ткань обеспечивает согласованную работу всех органов, благодаря ей работают мышцы тела и организм реагирует на воздействия внешней среды. Клетки нервной ткани особенные: они имеют длинные и короткие отростки, которыми соединяются друг с другом и передают электрические сигналы от органов к мозгу и от мозга к органам.
2. Органы и системы органов
Ткани в организме животного формируют органы. Обычно органы образованы из тканей двух и более типов, например, стенки крупных кровеносных сосудов состоят из слоя эпителиальной ткани, слоя мышечной ткани, а сверху покрыты соединительной тканью.
Орган — это структура организма, которая отличается особым строением и выполняет определённые функции.
Орган действует не изолированно, а совместно с другими органами: в организме существуют системы органов, которые отвечают за важнейшие жизненные процессы. Названия системам органов даны в соответствии с выполняемыми функциями: у животных различают: 1) опорно-двигательную, 2) дыхательную, 3) пищеварительную, 4) кровеносную, 5) выделительную, 6) половую, 7) нервную системы.
Опорно-двигательная система выполняет опорную и двигательную функции, а также защитную функцию. Особенно выраженной защитной функцией обладают череп у позвоночных животных и панцирь у рака, скорпиона, насекомых. Пищеварительная система органов отвечает за переваривание пищи, дыхательная — за газообмен, выделительная — за выведение ненужных веществ из организма, половая — за размножение.
Кровеносная система переносит по телу различные вещества и выполняет транспортную функцию. Вместе с тем она участвует в газообмене, поглощая кислород в органах дыхания и выделяя принесённый от других органов углекислый газ. Кровь участвует в защите организма: сгусток крови закрывает рану от проникновения микробов, а некоторые клетки крови уничтожают микробов, попавших внутрь.
Нервная система участвует в регуляции работы организма и обеспечивает его связь с внешней средой. За восприятие того, что происходит во внешней среде, отвечают органы чувств — органы зрения, слуха, обоняния, осязания, равновесия, вкуса.
Существуют системы органов, имеющие необычное строение: их элементы не контактируют друг с другом непосредственно, а расположены в разных частях организма (эндокринная система, иммунная система).
Если тело животного, ведущего подвижный образ жизни, мысленно разделить вдоль, то две части будут зеркальным отражением друг друга: левая и правая половины тела симметричны. Такой тип симметрии характерен для активно передвигающихся животных, и многие органы у них парные, например, парные глаза — левый и правый, парные конечности — левые и правые, парные лёгкие — левое и правое. Однако точное соответствие левой и правой сторон тела — чрезвычайно редкое явление в живой природе. Небольшие отклонения от идеальной двусторонней симметрии — это норма.
У животных, ведущих неподвижный образ жизни или медленно плавающих в толще воды, часто встречается другой тип симметрии — радиальная симметрия.
«Одноклеточные (подцарство Простейшие)»
Одноклеточные — процветающая и разнообразная группа организмов. Известно около 50 000 видов простейших, которых в природе можно обнаружить повсюду, где есть вода. Каждое простейшее представляет собой самостоятельный организм, способный выполнять все необходимые для жизни функции 
.
Подавляющее большинство простейших обладает аэробным типом обмена. Для дыхания они используют кислород, растворенный в воде. Окисление происходит в митохондриях.
Саркодовые.
Саркодовые (лат. Sarcodina) — группа одноклеточных организмов, ранее рассматривавшаяся в качестве класса или подтипа.
Амеба — представитель Саркодовых. Обитает в небольших мелких прудах или проточных канавах с илистым дном. Тело амебы достигает 0,1 мм и ограничено тончайшей плазматической мембраной. Ядро в клетке регулирует процессы метаболизма и деления клеток, не занимает определенного положения. Цитоплазма содержит пищеварительные вакуоли, формирующиеся в разных участках клетки вокруг пищевых комочков, путем выделения пищеварительного сока из цитоплазмы. Пищей для нее служат одноклеточные водоросли, жгутиковые, инфузории. Сократительная вакуоль, периодически сокращаясь, выделяет наружу избыток воды с растворенными ненужными веществами в любой точке тела амебы. Кислород поступает через всю поверхность тела амебы. Форма тела амебы постоянно меняется из-за образующихся цитоплазматических выростов — псевдоподий (ложноножек), служащих для захвата пищи (фагоцитоза) и передвижения. Некоторые виды при неблагоприятных условиях образуют цисту (защитную оболочку).
Жгутиконосцы.
Эвглена зелёная — представитель Жгутиконосцев. Строение: веретеновидная клетка, имеет жгутик, цитоплазму, ядро, сократительную вакуоль, светочувствительный глазок (стигму), хлоропласты и бесцветные пластиды. Форма тела постоянна. Передвигается с помощью жгутика. Способна к миксотрофному питанию. Размножается исключительно продольным делением надвое. Некоторые виды жгутиконосцев при неблагоприятных условиях образуют цисту. Для паразитических жгутиконосцев характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений и сменой хозяев.
Инфузории.
Инфузория-туфелька. Строение: тело покрыто ресничками, имеет плотную наружную оболочку, два ядра (большое отвечает за жизнедеятельность клетки, малое — за половое размножение), цитоплазму, сократительные вакуоли (две с приводящими канальцами), пищеварительные вакуоли. У инфузории есть клеточный рот, ведущий в клеточную глотку, от которой отшнуровываются пищеварительные вакуоли. Они движутся к постоянному месту удаления остатков непереваренной пищи (порошице). Размножение бесполое (поперечное деление) и половое (конъюгация).
Таблица «Одноклеточные»
Многоклеточные организмы Основной характеристикой подцарства многоклеточных является наличие в одном индивидууме большого количества клеток. Они скрепляются между собой, тем самым создавая совершенно новую организацию, которая состоит из множества производных частей. Основное количество из них можно увидеть без каких-то специальных приборов. Растения, рыбы, птицы и животные выходят из единственной клетки. Все существа, входящие в подцарство многоклеточных, регенерируют новые особи из зародышей, которые формируются из двух противоположных гамет Любая часть особи или цельный организм, который определяется большим количеством составляющих, является сложной, высоко развитой структурой. В подцарстве многоклеточных классификация четко разделяет функции, при которых каждая из отдельных частиц выполняет свою задачу. Они занимаются процессами жизнедеятельности, поддерживая этим существование всего организма. Подцарство Многоклеточные на латыни звучит как Metazoa. Чтобы сформировать сложный организм, клетки нужно идентифицировать и присоединить к другим. Только с десяток простейших можно заметить индивидуально невооруженным глазом. Остальные почти два миллиона видимых особей являются многоклеточными. Плюрицеллюлярные животные созданы результатом объединения особей путем образования колоний, нитей или агрегации. Плюрицеллюлярные развивались самостоятельно, вроде вольвокса и некоторых жгутиковых зеленых водорослей. Признаком подцарства многоклеточных, то есть его ранних примитивных видов, было отсутствие костей, раковин и других твердых частей тела. Поэтому их следов не сохранилось до наших дней. Исключением являются губки, обитающие в морях и океанах до сих пор. Возможно, их останки находятся в каких-нибудь древних скалах, как, например, Grypania spiralis, окаменелости которых найдены в древнейших слоях черного сланца, относящегося к раннепротерозойской эре. В находящейся ниже таблице подцарство многоклеточных представлено во всем его многообразии. Сложные взаимосвязи возникли в результате эволюции простейших и появления способности клеток разделяться по группам и организовывать ткани и органы. Существует много теорий, объясняющих механизмы, с помощью которых одноклеточные могли эволюционировать
«Тип Кишечнополостные»
Это низшие, преимущественно морские, многоклеточные животные, прикрепленные к субстрату либо плавающие в толще воды. Тип Кишечнополостные объединяет три класса: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы.
Кишечнополостные — самые древние и примитивные животные из многоклеточных. Они произошли от примитивных первичных многоклеточных организмов. Все кишечнополостные — водные животные, большинство которых обитает в морях и океанах. Они заселяют моря от поверхности до предельных глубин, от тропических вод до полярных областей. Небольшое число видов обитает в пресных водах. Сейчас известны около 9000 видов кишечнополостных животных. Есть среди них одиночные и колониальные животные.
Общие черты данного типа:
1. Тело мешковидное, образованное двумя слоями клеток: наружным — эктодермой, и внутренним — энтодермой, между которыми находится бесструктурное вещество — мезоглея.
2. Радиальная, или лучевая, симметрия тела, сформировавшаяся в связи с прикрепленным или малоподвижным образом жизни.
3. Характерны две жизненные формы: сидячий мешковидный полип и свободноплавающая дисковидная медуза. Обе формы могут чередоваться в жизненном цикле одного и того же вида.
4. Отсутствие тканей у большинства видов (кроме коралловых полипов). В состав наружного и внутреннего слоев тела входят несколько видов клеток, различных по строению и выполняемым функциям. Многие процессы жизнедеятельности у кишечнополостных протекают на клеточном уровне.
5. Пищеварительная система примитивна и состоит из слепо замкнутой кишечной полости и ротового отверстия. Переваривание пищи начинается в кишечной полости под действием ферментов, а заканчивается в специализированных клетках энтодермы, т. е. процесс пищеварения смешанный. Непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие.
6. Впервые появившаяся нервная система диффузного типа состоит из равномерно размещенных в геле нервных клеток, соединенных между собой отростками и образующих нервную сеть.
7. Размножение происходит как бесполым, так и половым способом. Незавершенное до конца бесполое размножение — почкование — приводит у ряда видов к образованию колоний. Многие кишечнополостные раздельнополые животные, но встречаются и гермафродиты. Оплодотворение осуществляется в воде, т. е. наружное. У подавляющего большинства видов развитие со свободноплавающей личинкой, имеющей реснички.
«Тип Плоские черви»
Плоские черви — двусторонне-симметричные животные. Часть из них — свободноживущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м. Их тело удлиненное, вытянутое, сплюснутое в спинно-брюшном направлении. Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
Характерные черты типа:
1. Тело плоское, его форма листовидная (у ресничных и сосальщиков) или лентовидная (у ленточных червей).
2. Двусторонняя симметрия тела, делящая тело на две зеркально подобные части.
3. Кроме эктодермы и энтодермы они имеют еще средний зародышевый листок — мезодерму (трехслойные животные).
4. Стенку тела образует колено-мускульный мешок. Тело плоских червей способно совершать сложные и разнообразные движения.
5. Пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено соединительной тканью (паренхимой). Она выполняет опорную функцию и служит в качестве депо запасных питательных веществ.
6. Пищеварительная система состоит из двух отделов: 1) эктодермальной передней кишки, представленной ртом и мускулистой глоткой, способной у хищных ресничных червей выворачиваться наружу, проникать внутрь жертвы и высасывать ее содержимое, 2) слепо замкнутой энтодермальной средней кишки. Непереваренные остатки нищи выбрасываются через рот.
7. Выделительная система протонефридиального типа (с помощью протонефридиев жидкость из паренхимы направляется в каналы, открывающиеся выделительными порами наружу). Через выделительные поры выводится избыток воды и конечные продукты метаболизма (преимущественно мочевина).
8. Нервная система более концентрирована и представлена парным головным ганглием и отходящими от него продольными нервными стволами, соединенными кольцевыми перемычками. Такой тип организации нервной системы называется стволовым.
9. У всех плоских червей развиты органы осязания, химического чувства, равновесия, а у свободноживущих — и зрения.
10. Плоские черви — гермафродиты (за редким исключением). Оплодотворение внутреннее, перекрестное. Кроме половых желез (яичников и семенников), развита сложная система половых протоков, дополнительных желез. У пресноводных ресничных червей развитие прямое, у морских — с планктонной личиночной стадией. У паразитических червей (сосальщиков и ленточных червей) циклы развития сложные с наличием одной или нескольких личиночных стадий и сменой нескольких хозяев.
Таблица «Плоские черви»
«Тип Круглые черви»
Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
Характерные черты организации типа следующие:
1. Тело тонкое, цилиндрическое, вытянутое в длину и заостренное на концах. Тело круглое на поперечном срезе.
2. Кожно-мускульный мешок состоит из наружной многослойной не имеющей клеточного строения кутикулы, расположенного под ней однослойного эпителия и слоя продольных мышечных волокон. Для передвижения тело может змеевидно изгибаться.
3. Полость тела — первичная, заполненная жидкостью, находящейся под давлением, большим, чем атмосферное. Полостная жидкость придает телу упругость и обеспечивает транспорт питательных веществ, продуктов жизнедеятельности.
4. Пищеварительная система представлена сквозном пищеварительной трубкой, подразделенной на три отдела — переднюю, среднюю и заднюю кишки. Передний отдел начинается ротовым отверстием, ведущим в ротовую полость и глотку, способную работать как насос. Глотка отделена от средней кишки клапаном. В средней кишке пища переваривается и всасывается. За средней кишкой следует эктодермальная задняя кишка, открывающаяся на брюшной стороне тела, анальным отверстием.
5. Выделительная система представлена парой боковых продольных каналов, сливающихся под глоткой в один проток и открывающийся на брюшной стороне тела выделительным отверстием.
6. Нервная система представлена кольцевым окологлоточным ганглием и отходящими от него несколькими продольными нервными стволами, соединенными между собой полукольцевыми нервными перемычками.
7. Имеются органы вкуса, осязания, а у свободноживущих круглых червей есть светочувствительные глазки.
8. Круглые черви — раздельнополые животные, размножающиеся только половым способом. Половая система имеет трубчатое строение: у самки — парные яичники, яйцеводы, матки и непарное влагалище, у самца — непарный семенник, семяпровод, семяизвергательный канал, совокупительный аппарат. Оплодотворение внутреннее, развитие обычно проходит с неполным превращением (со стадией личинки).
Некоторые особенности.
Представители паразитических круглых червей человека: аскарида человеческая, острица детская, власоглав, трихина. Представители паразитических круглых червей растений: нематоды (картофельная, свекловичная, земляничная, пшеничная, луковая).
Человеческая аскарида паразитирует в тонком кишечнике человека. Длина самцов человеческой аскариды — 15-25 см, а самок — 20-40 см. В организме зараженного человека обитает сразу несколько червей-паразитов. Питаются аскариды содержимым кишечника человека.
Острицы обитают в толстых кишках, где питаются их содержимым. Это мелкие черви: самцы длиной 5 мм, самки — 12 мм. Самки со зрелыми яйцами выползают через анальное отверстие, вызывая зуд, и, отложив вблизи него яйца, погибают. Человек заражается, проглатывая яйца.
Круглые черви произошли от плоских червей путем усложнения строения и жизнедеятельности. У них появляется первичная полость тела и задняя кишка с анальным отверстием. Лучше развиты выделительная, нервная системы, органы чувств.
Таблица «Круглые черви»
Общая характеристика типа Кольчатые черви (кольчецы)
Кольчатые черви (кольчецы) — крупный тип (около 9 тыс. видов) высших свободножи вущих морских, пресноводных и почвенных животных, имеющих более сложную организацию, чем плоские и круглые черви. Это в первую очередь относятся к морским многощетинковым червям, которые являются узловой группой в эволюции высших беспозвоночных: от их древних предков произошли моллюски и членистоногие.
Главнейшие прогрессивные черты строения кольчецов следующие:
1. Тело состоит из многочисленных (5—800) сегментов (колец). Сегментация выражается не только во внешней, но и во внутренней организации, в повторяемости многих внутренних органов, что повышает выживаемость животного при частичном повреждении тела.
2. Группы сходных по строению и функциям сегментов у многощетинковых червей объединены в отделы тела — головной, туловищный и анальную лопасть. Головной отдел образовался путем слияния нескольких передних сегментов. У малощетинковых червей сегментация тела однородная.
3. Полость тела вторичная, или целом, выстланный целомическим эпителием. В каждом сегменте целом представлен двумя изолированными мешками, заполненными целомической жидкостью.
Рис 11.7. Головной конец нереиды: I1—глаза; 2 — щупальца; 3 — усики; 4 — параподии с пучками щетинок.
4. Кожно-мускульный мешок состоит из тонкой эластичной кутикулы, расположенных под ней однослойного эпителия и двух мышечных слоев: наружного — кольцевого, и внутреннего — сильно развитого продольного.
5. Впервые появившиеся специализированные органы движения — параподии — представляют собой боковые двулопаст-ные выросты стенок тела туловищных сегментов, в которые заходит целом. Обе лопасти (спинная и брюшная) несут большее или меньшее количество щетинок (рис. 11.7). У малощетинковых червей параподии отсутствуют, имеются только пучки с немногочисленными щетинками.
6. В пищеварительной системе, имеющей три отдела, передняя кишка сильно дифференцирована на ряд органов (рот, глотку, пищевод, зоб, желудок).
7. Впервые развившаяся кровеносная система замкнутая. Она состоит из крупных продольных спинного и брюшного сосудов, соединенных в каждом сегменте кольцевыми сосудами (рис. 11.8). Движение крови осуществляется за счет перекачивающей деятельности сократимых участков спинного, реже кольцевых сосудов. В плазме крови содержатся дыхательные пигменты, близкие к гемоглобину, благодаря которым кольчецы заселили местообитания с самым различным содержанием кислорода.
8. Органы дыхания у многощетинковых червей —жабры; это тонкостенные листовидные, перистые или кустистые наружные выросты части спинных лопастей параподии, пронизанные кровеносными сосудами. Малощетинковые черви дышат всей поверхностью тела.
9. Органы выделения — попарно расположенные в каждом сегменте метанефридии, выводящие конечные продукты жизнедеятельности из полостной жидкости. Воронка метанефридия находится в целоме одного сегмента, а идущий от нее короткий каналец открывается наружу в последующем сегменте (см. рис. 11.8,6).
10. Нервная система ганглионарного типа. Она состоит из парных надглоточных и подглоточных ганглиев, соединенных нервными стволами в окологлоточное нервное кольцо, и многих пар ганглиев брюшной нервной цепочки, по одной паре в каждом сегменте (рис. 11.8, а). Органы чувств разнообразны: зрения (у многощетинковых червей), осязания, химического чувства, равновесия.
11. Подавляющее большинство кольчецов— раздельнополые животные, реже гермафродиты. Половые железыразвиваются либо под целомическим эпителием во всех туловищных сегментах (у многощетинковых червей), либо только в некоторых (у малощетинковых червей). У многощетинковых червей половые клетки через разрывы целомического эпителия поступают в жидкость целома, откуда выводятся в воду специальными половыми воронками или метанефридиями. У большинства водных кольчецов оплодотворение внешнее, у почвенных форм — внутреннее. Развитие с метаморфозом (у многощетинковых червей) либо прямое (у малощетинковых червей, пиявок). Некоторые виды кольчецов, кроме полового, размножаются и бесполым способом (фрагментацией тела с последующей регенерацией недостающих частей). Тип Кольчатые червиподразделяется на три класса — Многощетинковые, Малощетинковые и Пиявки.
Класс Ракообразные
10-10-2006 14:41 (24)
Общая характеристика класса. Класс включает более 40 тыс. водных членистоногих, большинство которых обитает в морях, реже в пресных водоемах и лишь немногие из них освоили влажные наземные местообитания. Образ жизни плавающий, ползающий, реже прикрепленный; имеются паразитические формы. Несмотря на различное количество сегментов тела (от 10 до 50) и разнообразие внешней формы, организация ракообразных имеет следующие сходные черты: 1) дыхание с помощью жабр; 2) слияние головного и грудного отделов с образованием головогруди; 3) наличие двух пар усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции, пары сложных, или фасеточных, глаз, и трех пар ротовых конечностей (пара верхних и две пары нижних челюстей, которые захватывают и измельчают пищу); 4) разнообразное строение грудных конечностей, которые выполняют функции удержания и перемещения пищи ко рту, движения организма, дыхания; 5) брюшныеконечности служат для плавания, а у самок и для прикрепления оплодотворенных яиц; 6) ракообразные всех возрастных групп линяют, но молодь чаще, чем взрослые.
Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Речной рак — характерный представитель класса Ракообразные. Живет в пресных слабопроточных водоемах. Активен в сумеречное и ночное время. Раки всеядны: поедают растительную пищу, живую и мертвую добычу. Достигая значительных размеров (15 см и более) и обладая хорошими вкусовыми качествами, рак является ценным промысловым объектом.
Рис. 11.11. Строение речного рака: 1 — глаз; 2 — желудок; 3 — кровеносный сосуд, несущий кровь к голове; 4 — яичник; 5 — сердце; б — кровеносный сосуд брюшка; 7—часть брюшной нервной цепочки; 8 — мышцы брюшка; 9 — жабры; 10 — пищеварительная железа.
Тело речного рака состоит из 18 сегментов, объединенных в головогрудь и брюшко (рис. 11.11). Оно покрыто толстым слоем хитиновой кутикулы, укрепленной отложениями извести. Самый верхний воскоподобный слой кутикулы, препятствующий у наземных членистоногих испарению воды из тела, у ракообразных отсутствует, что объясняет их обитание исключительно в водной или околоводной среде.
Голова состоит из головной лопасти, несущей пару усиков — антеннул (усики первые), и четырех сегментов, на каждом из которых имеются парные преобразованные конечности: антенны (усики вторые), верхние челюсти и первые и вторые нижние челюсти (рис. 11.12). Грудной отдел образован восемью сегментами, несущими три пары ногочелюстей и пять пар ходильных ко нечностей. Членистое подвижное брюшко имеет шесть сегментов, на каждом из которых находится по паре плавательных конечностей. У самцов первая и вторая пара брюшных конечностей длинная, желобовидная и используется как совокупительный орган. У самки первая пара конечностей сильно укорочена. Заканчивается брюшко хвостовым плавником, образованным шестой парой широких пластинчатых конечностей и хвостовой лопастью.
Рис. 11.12. Конечности речного рака: 1 — короткий усик; 2 — длинный усик; 3 — верхние челюсти; 4 — нижние челюсти; 5 — ногочелюсти; б — ходильные ноги; 7 — брюшные конечности; 8 — хвостовой плавник.
Жабры у речного рака представляют собой тонкостенные перистые выросты кожных покровов грудных конечностей и боковых стенок грудной части туловища. Расположены они по бокам груди в жаберной полости, прикрываемой головогрудным панцирем. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается движением особого отростка второй пары нижних челюстей (200 раз в минуту).
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, расположенным на нижней стороне головы. Через него измельченная ротовыми конечностями пища через короткую глотку и пищевод проходит в желудок, состоящий из двух отделов — жевательного и цедильного. На внутренних стенках жевательного отдела желудка находятся хитиновые зубцы, при помощи которых пища перетирается. Через щетинки цедильного отдела пищевая кашица процеживается, и ее жидкая часть поступает в среднюю кишку и пищеварительную железу («печень»), где переваривается и всасывается. Задняя кишка в виде прямой трубки расположена в брюшке речного рака и открывается анальным отверстием на его конце.
Кровеносная система типична для всех членистоногих — незамкнутая с компактным сердцем в виде пятиугольного мешочка на спинной стороне головогруди.
Продукты обмена веществ удаляются через органы выделения — парные зеленые железы, лежащие у основания головы и открывающиеся наружу у основания усиков. По своему строению железы напоминают видоизмененные метанефридии, выносящие продукты обмена из полости тела.
Глаза у рака сложные. Они состоят из большого числа отдельных глазков, или фасеток, отделенных друг от друга тонкими прослойками пигмента. Зрение мозаичное, так как каждая фасетка видит лишь часть предмета. Глаза расположены на подвижных стебельках. Подвижность глаза возмещает неподвижность головы. Органами осязания являются длинные усы — антенны, а органами обоняния — короткие усы — антеннулы. У основания коротких усов расположен орган равновесия.
В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выводятся рачата, которые еще долго находятся под защитой самки, прячась на ее брюшке с нижней стороны. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, у взрослых линька бывает лишь раз в году. Затем у рака образуется мягкий хитин. Спустя некоторое время он пропитывается известью, затвердевает и рост рака прекращается до следующей линьки.
Роль ракообразных в природе и их практическое значение. Ракообразные имеют большое значение в природе и хозяйстве человека. Бесчисленное множество ракообразных, населяющих морские и пресные воды, служит пищей для многих видов рыб, китообразных и других животных. Дафнии, циклопы, диаптому-сы, бокогшавы — прекрасный корм для пресноводных рыб и их дичинок. Многие мелкие ракообразные питаются фильтрационным способом, т. е. отцеживают грудными конечностями пищевую взвесь. Благодаря их пищевой деятельности осветляется природная вода и улучшается ее качество.
Многие крупные ракообразные являются промысловыми видами, например омары, крабы, лангусты, креветки, речные раки. Морские ракообразные средних размеров используются человеком для приготовления питательной белковой пасты.
Ряд ракообразных ведет паразитический образ жизни. Такова карповая вошь — кожный паразит карповых рыб. Многие жаб-роногие раки, например щитень, при массовом развитии наносят ощутимый урон молоди рыб, выращиваемой в прудовых хозяйствах. Некоторые виды циклопов являются промежуточным хозяином ленточных червей (лентец широкий).
Класс Паукообразные
Общая характеристика класса. К классу относятся сухопутные животные, за исключением некоторых групп, вторично перешедших к обитанию в воде. Представителями класса являются пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др.
У паукообразных верхний слой хитинизированной кутикулы содержит воскоподобные и жироподобкые вещества, резко уменьшающие потери влаги организмом. Тело паукообразных чаще всего расчленено на головогрудь, несущую конечности, и безногое брюшко. Усики отсутствуют. На головогруди расположено шесть пар конечностей, из них две пары — ротовые конечности, чаще всего участвующие в захвате пищи. Первая пара — хелицеры — имеют вид клешней (у скорпионов, сенокосцев), крючков (у пауков) или режущих стилетов (у клещей). У многих паукообразных на вершине хелицер открывается проток ядовитой железы. Вторая пара — членистые ногощупики. Остальные четыре пары — типичные ходильные конечности с коготками на конце. На брюшке конечности отсутствуют. У некоторых паукообразных гомологами брюшных конечностей являются паутинные бородавки. У пауков они располагаются по бокам от анального отверстия в виде трех пар бугорков, пронизанных многочисленными трубчатыми протоками, которые отходят от разнотипных паутинных желез брюшка. Выделяемая ими паутина — белковая жидкость, застывающая на воздухе в виде тонких нитей.
Паукообразные — преимущественно хищные животные. Большинству из них свойственно внекишечное пищеварение. С помощью секрета ядовитой железы они убивают добычу, а затем в тело жертвы вводят еще и секреты пищеварительных желез. Затем жидкую полупереваренную пищу они всасывают мускулистой глоткой, действующей как насос.
Органы дыхания у паукообразных —легочные мешки (у скорпионов), трахеи (у клещей и сенокосцев) либо и те и другие вместе (у пауков). Легкие представляют собой листовидные складки, напоминающие страницы книги, в полость которых заходит гемолимфа, и через их тонкую хитиновую стенку происходит газообмен. Трахеи — это тонкие кутикулярные разветвленные трубочки, вдающиеся в полость тела и находящиеся в близости с различными органами. Через их стенки непосредственно происходит газообмен.
Органы выделения —мальпигиевы сосуды.
Органы чувств разнообразны: простые глаза, органы обоняния, вкуса, осязания, химического чувства и др.
Все паукообразные раздельнополые. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое (кроме клещей, имеющих личиночную стадию).
Огромное значение в жизни пауков имеет паутина. Сплетая паутинные нити с помощью гребенчатых коготков в прочную паутину, пауки строят из нее убежище и ловчие сети, яйцевой кокон, а также укрывают в ней неокрепшую молодь. На паутинах в теплые дни «бабьего лета» расселяются молодые паучки.
Многообразие и значение паукообразных. Паук-крестовик — один из наиболее обычных видов паукообразных (рис. 11.13). Самка его крупная, размером до 2—2,5 см, самец — до 1 см. На спинной стороне брюшка имеется крестообразный рисунок.
Многие виды пауков вырабатывают сильнодействующий яд. Так, укус каракурта опасен для человека, лошади, крупного рогатого скота. Укус тарантула очень болезненный и может вызвать у человека лихорадочное состояние. Самый крупный паук — паук-птицеед. Его длина достигает 15 см, и он способен нападать на мелких птиц и грызунов.
Скорпионы — крупные хищники (до 15 см длиной), напоминающие по внешнему виду речного рака и имеющие клешневидную вторую пару ротовых конечностей. Брюшко вытянуто и подвижно. В позе угрозы скорпион заносит его над головой и вонзает ядовитую иглу, расположенную на конце последнего сегмента брюшка, в тело жертвы, удерживая ее клешнями. П