Общее строение пресноводного (аквариумного) рака

Общее строение пресноводного (аквариумного) рака

Многие люди сейчас занялись бизнесом на раках. Мы выполнили заказы на сотни аквариумов для хозяйств, где занимаются разведением. Эта статья для «продвинутых» раководов. Если хотите заказать изготовление аквариумов — Вам к нам.

Внешнее строение пресноводного рака

Тело рака состоит из головного, грудного и брюшного отделов. Грудной и головной отделы часто срастаются, образуя головогрудь.

Строение конечностей достаточно сложное. Ноги выполняют сразу несколько функций: передвижение, дыхание и вспомогательное питание. Сама конечность состоит из протоподита и двух ветвей (внутренней и наружной).

Протоподит – это первые два членика (коксоподит и базиподит).
Коксоподит служит креплением ноги к телу, отвечает за формирование яйцекладных пластинок у самок и копулятивных органов у самцов. На нем может располагаться эпиподит с дыхательными придатками.
Базиподит – внутренняя часть сочленения, обеспечивающая сложное передвижение (повороты и скачки назад). К нему крепятся наружная ветвь (экзоподит) и внутренняя ветвь (ендоподит).

Внутренняя ветвь (эндоподит)

Это часть конечности, расположенная ближе к средней линии тела животного. В процессе эволюции конечности прошли дифференциацию, и каждая пара стала нести отдельную функциональную нагрузку.

Голова состоит из акрона и четырех сегментов. На ней находятся антеннулы (первые антенны), мандибулы (жвалы — верхние челюсти) и две пары максилл (нижние челюсти).
Голова может быть двух типов: слитная или сочлененная из протоцефалона (акрон и один сегмент) и гнатоцефалона.

Гнатоцефалон

Челюстной отдел головы, образующийся слиянием трех челюстных сегментов. У рака этот отдел слит с грудным, образуя гнатоторакс (челюстегрудь), покрытую карапаксом. Брюшко заканчивается тельсоном.

Грудной отдел

Выполняет двигательную функцию. Первые три пары ног (двуветвистые ногочелюсти) отфильтровывают пищу. Следующие три пары — одноветвистые, используются для передвижения и захвата пищи (клешни). Все ноги грудного отдела оснащены у основания жабрами.

Брюшной отдел и хитиновый панцирь

Брюшко состоит из сегментов. У самцов первые две пары ножек изменены в копулятивные органы, у самок первая пара редуцирована, а остальные служат для вынашивания потомства. Последняя пара ножек (уроподы) вместе с тельсоном образуют пятилопастный плавник.

Прочность панцирю придает карбонат кальция. Спинные участки называются тергитами, брюшные – стернитами. За окраску отвечают хроматофоры в гиподерме, управляемые нервно–гуморальной системой.

Пищеварительная система

Состоит из передней (эктодермальной), средней (энтодермальной) и задней кишки.
Жевательный желудок содержит хитиновые зубцы и конкреции (известковые зернышки) для перетирания пищи. Пилорический отдел фильтрует органику. В среднюю кишку впадают протоки парной печени, выполняющей функции переваривания и всасывания.

Кровеносная и выделительная системы

Система незамкнутая, кровь (гемолимфа) циркулирует по лакунам и сосудам миксоцеля. Содержит гемоцианин (голубая кровь) или гемоглобин. Сердце трубчатое с порами (остиями), находится в перикардиальном синусе.

Органы выделения — антеннальные и максиллярные железы (почки), представляющие собой редуцированные целомодукты.

Нервная система и органы чувств

Состоит из надглоточных ганглиев, окологлоточного кольца и брюшной цепочки. Мозг включает протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум.
Органы равновесия — статоцисты с статолитами (песчинками) у основания антеннул. Осязание обеспечивают сенсиллы. Глаза — фасеточные (сложные) или простые (науплиусов глаз).

Гнатоцефалон

Челюстной отдел головы, образующийся путем слияния трех челюстных частей (сегментов) в один. Этот орган может быть как обособленным, так и слитым с секторами грудного отдела. Например, у пресноводного рака этот отдел слит с грудным отделом. Подобное срастание двух секторов приводит к появлению гиатотораксу.

Гиатоторакс – челюстегрудь пресноводного (аквариумного) рака, которая покрыта на спине панцирем (карапаксом).

В некоторых источниках строение пресноводного рака, благодаря гиатотораксу, описано как подразделение на челюстегрудь (гнатоторакс), состоящую из трех головных и восьми грудных частей, протоцефалон (из акрона и одного головного сегмента) и брюшка, которое состоит из тельсона и шести сегментов.

Тельсон – это членик, который находится на конце брюшка пресноводного (аквариумного) рака.

У некоторых видов пресноводных раков головной отдел полностью или частично сливается с различными частями (сегментами) груди, вследствие этого образуется головогрудь. При частичном сочленении этих частей тела пресноводного рака в строении участвуют грудь и брюшко.

Брюшной и грудной отделы тела рака состоят из различного числа сегментов (их количество может варьироваться от 5 до 50 штук).

Грудной отдел пресноводного рака

В основном, у всех видов ракообразных грудной отдел выполняет двигательную функцию, но есть виды (например жаброног), у которых грудной отдел многофункциональный. Как результат он выполняет функции передвижения, дыхания и фильтрации пищи (у большинства представителей Ползающих раков эти функции разделены).

Рак своими первыми тремя парами ног (двуветвистые ногочелюсти) подбирает и отфильтровывает пищу. Поэтому с помощью трех последующих, одноветвистых, передвигается и захватывает пищу (клешня на конце ноги).

Одна из особенностей строения рака — все ноги грудного отдела оснащены у основания жабрами. Следовательно тем самым ноги выполняют дополнительную дыхательную функцию, а первая пара ходильных ног обычно заканчивается клешней.

Брюшко пресноводного (аквариумного) рака состоит из нескольких частей (сегментов) (в простонародье эта часть рака называется хвостом или шейкой).

На брюшке пресноводного рака находятся двуветвистые конечности (у некоторых видов они редуцированы). Отличие между различными видами ракообразных заключается в функциональной нагрузке этих брюшных ног (креветкам эти ноги помогают плавать, а ротоногим ракам – дышать).

Различие в строении самцов и самок пресноводного рака так же заключается в выполняемых функциях брюшных ног. Поэтому у самцов первые две пары брюшных ножек изменены в половые (копулятивные) органы, а с помощью остальных ног рак может плавать. Следовательно у самок первая пара ножек полностью редуцирована, с помощью остальных ножек самка вынашивает потомство, а так же передвигается в толще воды. Самая последняя пара брюшных ножек у большинства представителей плавающих раков сдвоенная. Как результат в виде широких пластин (такие пластины называются уроподами). Благодаря сочленению уропод и тельсона образуется плавник, который состоит из пяти лопастей. Именно такое строение тела позволяет раку плавать задом наперед и передвигаться по дну в любом направлении, используя, для этого все пять ходильных ног.

У некоторых видов ракообразных брюшные ноги полностью редуцированны — они заменены членистыми придатками тельсона, которые называются furca или вилочка. Только у одного вида раков (Nebalia) наблюдается наличие и брюшных ножек и furca.

Хитиновый панцирь рака рак

Пресноводный (аквариумный) рак

Прочность хитиновому покрову аквариумного рака придает соединение карбоната кальция (СаСО3 – соль углекислоты и кальция), который входит в структуру покрова. Подвижность животному обеспечивают мягкие мембраны, располагающиеся между члениками животного и различными сегментами его тела. Когда различные сегменты сливаются в отделы, то они образуют общий хитиновый панцирь, который состоит из уплотненных участков.

Спинные уплотненные участки называются тергитами, брюшные – стернитами. По своей форме тергиты представляют широкие пластины и нависают по бокам рака. Голову же животного прикрывают хитиновые покровы, которые образуют собой некоторую складку на спине, такая складка называется карапаксом. Карапакс у пресноводного (аквариумного) рака так же прикрывает грудь, помимо головы.

В состав хитиновой кожицы (кутикулы) входят различные пигменты, которые определяют защитную (покровительственную) окраску животного. Самым устойчивым является красный пигмент, так как он находится еще и в более глубоких слоях хитинового панциря – гиподерме (внутренний кожистый покров, у которого клетки имеют ромбическую форму).

Многие виды пресноводных (аквариумных) раков имеют разнообразную окраску и фосфорицирующий оттенок. За это отвечают хроматофорные клетки животного.

Хроматофора – клетка животного, содержащая и несущая пигмент и выполняющая светоотражающую функцию.

Раки одного и того же вида могут иметь различную окраску. Это зависит от того, как распределен пигмент в хроматофоре. Если распределение равномерное, то пигмент проявится на покровной ткани и животное приобретет цветовой оттенок. Если пигмент находится в центре хроматофорной клетки, то окрас животного изменен не будет. Он так и останется основного видового покровного цвета. Управляет этим процессом нервно–гуморальная система.

Нервно–гуморальная система ракообразных состоит из нервной, кровеносной, эндокринной систем и органов выделения, которые получают сигнал от мозга животного.

Пищеварительная система пресноводного рака

Внутреннее строение пресноводного рака (самки): 1 — желудок; 2 — печень; 3 — кровеносный сосуд; 4 — сердце; 5 — яичник; 6 — кишка

Пищеварительный тракт рака состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего.

Передний отдел

Передний отдел пищеварительного тракта представлен эмбриональной передней кишкой (научное название — эктодермальная кишка), образованной в эмбрионе с помощью зародышевого лепестка, содержащего внешнюю клеточную ткань из которой образуются все жизневажные органы рака.

Система пищеварительных органов рака

Эктодермальная кишка пресноводного (аквариумного) состоит из пищевода и жевательного желудка, иногда бывает выстлана хитиновой кутикулой. У многих видов пресноводных (аквариумных) раков желудок подразделяется на пилорический (фильтрующие пищу ворота) и жевательный. Жевательный желудок состоит из хитиновых зубцов и конкреций.

Конкреции – известковые зернышки, из центра которого отходят лучи, помогающие усваивать и перетирать пищу.

Хитиновые зубцы – хитиновые мелкие наросты на желудке, в состав которых входит СаСО3, который делает их очень крепкими.

В жевательном желудке пресноводного (аквариумного) рака при сокращении мышечной массы пища перетирается как в жерновах и становится пригодной для усваивания ее животным.

Пилорический отдел желудка только отфильтровывает пригодные для питания органические элементы.

Средний отдел

Средний отдел пищеварительной системы пресноводного (аквариумного) рака состоит изэнтодермальной кишки, в которую впадают протоки печени. Печень у рака парная.

Энтодермальная кишка – кишка, образованная с помощью эмбрионального лепестка, содержащего внутреннюю клеточную ткань, которая участвует в построении жизнеобеспечивающих органов.

Печень помогает раку всасывать переваренную пищу, так же она выполняет функцию пищеварительных желез животного. Процесс расщепления и всасывания пищи в печени происходит посредством воздействия печеночных ферментов на белки, жиры и углеводы, что приводит как к внутриполостному, так и межклеточному пищеварению. Существует обратная зависимость (корреляция) между печенью пресноводного (аквариумного) рака и развитием его средней кишки.

Задний отдел

Задний отдел пищеварительного тракта пресноводного (аквариумного) рака представлен задней кишкой, которая имеет прямую форму и выстлана хитиновой кутикулой. Следует отметить что при регулярной линьке пресноводные (аквариумные) раки сбрасывают не только внешний хитиновый панцирь, но хитиновые покровы переднего и заднего отделов пищеварительного тракта. В период линьки раки не принимают пищу до тех пор, пока новый хитиновый покров выстилок не затвердеет.

Органы дыхания аквариумного рака

Основными органами дыхания рака являются кожные жабры, которые могут напоминать пористую форму или пластинчатые выросты. Располагаются жабры, в основном, на конечностях грудного отдела. Исключение составляют ротоногие (рак – богомол) и равноногие (водяной ослик) подклассы ракообразных). Основной отличительной особенностью пресноводного (аквариумного) рака в строении системы дыхания является то, что помимо грудных ног жабры располагаются еще и на стенках тела животного, в жаберных полостях, прикрытых карапаксом. Некоторые виды ползающих раков имеют дополнительные органы для наземного дыхания (дышать раки в этом случае могут воздухом только с высокой влажностью).

Кровеносная система пресноводного рака

Пресноводный (аквариумный) рак, как и прочие представители членистоногих, имеет незамкнутую кровеносную систему.

Кровеносная система пресноводного рака

Кровь рака называется – гемолимфа, она имеет бесцветный или зеленый цвет и циркулирует по лакунам и сосудам миксоцеля.

Миксоцель – смешанная полость тела у пресноводных ракообразных.

Лакуна – углубленная полость между органами, которые не имеют собственной стенки и элементами тканей этих органов.

Сердце пресноводного (аквариумного) рака трубчатое и располагается над кишечником. Как и у многих представителей высших ракообразных, сердце пресноводного рака состоит из нескольких камер и трех пар остий, форма сердца похожа на короткую трубку, расположенную на спине животного.

Остии – поры, которые находятся в сердце у пресноводного (аквариумного) рака.

Сердце пресноводного рака

Местоположение сердца рака напрямую зависит от расположения дыхательных органов. Если жабры расположены в грудном отделе, то сердце будет расположено там же. То же самое относится и к брюшному отделу. Сердце пресноводных (аквариумных) раков находится в полости околосердечной сумки, которая называется перикардиальным синусом. Перикардиальный синус этих представителей плавающих раков имеет замкнутый цикл. Так как в него впадают только венозные сосуды жабр. Кровь (гемолимфа) из околосердечной сумки (перикарда) поступает через сердечные поры (остии) в сердце пресноводного (аквариумного) рака.

Когда сердечные мышцы (камеры сердца) животного сокращаются, клапаны каждой ости закрываются. А клапаны каждой сердечной камеры открываются, тем самым кровь поступает в артерии из сердца. У пресноводного (аквариумного) рака из сердца выходят три артерии к голове животного. Одна — к жизнеобеспечивающим органам, и одна — к концевой части брюшка.

Циркуляция гемолимфы

Достаточно проста: из артерии она поступает в полости, которые находятся между органами. Там кровь отдает кислород тканям и питается углекислым газом. Так как кровь пресноводного (аквариумного) рака, так же омывает почки животного. Это дает ей возможность пройти небольшой путь очищения от различных побочных продуктов. Можно сказать, что структура гемолимфы достаточно сложная — подтверждение этого факта служит наличие в крови таких соединений. Как гемоглобин или гемоцианин (эти вещества имеют вяжущие свойства и способствуют удержанию кислорода в крови).

Гемоцианин (в переводе с греческого языка «голубая кровь») — представляет собой пигмент дыхания, содержит некоторый процент меди, является аналогом гемоглобина у некоторых ракообразных видов животных.

Гемоглобин (в переводе с греческого языка «красный шар») — это основная составляющая крови всех животных, как теплокровных, так и холоднокровных, а так же человека. Маленькие красные шарики отвечают за насыщение и доставку кислорода к тканям различных органов, железосодержащий пигмент.

Пройдя все внутренние органы гемолимфа (кровь) пресноводного рака собирается в венозных сосудах, образующих цельную систему. Дальнейшая циркуляция крови животного происходит путем поступления в жаберные капилляры, через приносящие жаберные сосуды. В жаберных капиллярах кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. После этого по выносящим жаберным сосудам кровь поступает в полость околосердечной сумки (перикардиальный синус). Которая полностью окружает сердце, на этом полный цикл прохождения гемолимфы животного заканчивается.

Такое строение кровеносной системы относится только к ракообразным высшего класса. Так как у мелких представителей она часто видоизменяется (редуцируется).

Органы выделения пресноводного рака

Основной орган выделения у пресноводного (аквариумного) рака — это почки, они образованы путем редуцирования проходов. Которые соединяют тело животного с внешней средой, называются такие проходы – целомодуктами. Располагаются почки у рака в области головы и образовываются двумя парами желез. Первая пара желез – антеннальная, вторая пара – максиллярная.

Антеннальные железы – редуцированные проходы или целомодукты, которые находятся в головном отделе.

Максиллярные железы – получили свое название от максиллы (челюсти), канал этих желез открывается во внешнюю среду у основания второй пары челюстей, как и антеннальные, максиллярные железы находятся в головной области животного.

Почки у рака

Каждая почка состоит из небольшого концевого мешочка, образованого с помощью целома (эмбриональное образование). Изгибающего канала, который имеет свойство расширяться, образуя собой мочевой пузырь. Двумя парами почек обладает только один вид ракообразных – Nebalia. У остальных представителей пресноводных ракообразных может быть только одна пара почек, либо антеннальная, либо максиллярная.

Особая отличительная черта всех высших ракообразных состоит в том, что в личиночной стадии у них функционируют максиллярные железы. А по окончании метаморфоза — антеннальные (у всех остальных представителей членистоногих этот процесс происходит наоборот). Пресноводный (аквариумный) рак отличается от остальных видов тем, что у него нет стадии метаморфоза. Поэтому у него в строении присутствуют только антеннальные почки.

Нервная система рака

Нервная система пресноводного (аквариумного) рака состоит из парных надглоточных ганглий. Брюшной цепочки (нервной) и окологлоточного кольца.

Ганглий – узел ткани, опухолевидный тканевой нарост.

У пресноводного рака, благодаря его строению (тельсон, акрон, восемнадцать сегментов). Нервная цепочка представлена только двенадцатью нервными узлами: один подглоточный, пять грудных, шесть брюшных нервных узлов. У основных видов пресноводных (аквариумных) раков головной мозг состоит из трех частей: протоцеребрума с тельцами в форме грибов, дейтоцеребрума и тритоцеребруума.

Протоцеребрум – передний отдел головного мозга ракообразных животных. Этот отдел отвечает за зрительную и ассоциативную функцию, так же за ориентацию животного в пространстве. Соединяет с центральной нервной системой глаза и акрон (иннервирует).

Дейтоцеребрум – средний отдел головного мозга ракообразных, отвечает за моторику, питание и координацию животного, иннервирует антенуллы животного.

Тритоцеребрум – задний отдел головного мозга, отвечает за распознавание пищи и жевательные функции, соединяет вторую пару антенн животного с центральной нервной системой (ЦНС).

У большинства ракообразных задний отдел головного мозга отсутствует. Соединение антенн животных с ЦНС происходит посредством окологлоточного кольца.

В состав нервных узлов (ганглий) пресноводных (аквариумных) раков так же входят нейросекторные клетки, выделяющие гормоны, которые поступают в кровь животного и влияют на развитие, обменные процессы и процесс линьки. У некоторых видов пресноводных раков этот процесс более сложный. Нейросекторные клетки, находящиеся на зрительных нервах, не поступают сразу в кровь животного. А накапливаются в особой синусовой железе и только потом поступают в гемолимфу. Действие этих клеток вызывает дисперсию цвета пресноводного (аквариумного) рака, что приводит к изменению окраса животного.

Органы чувств аквариумного рака

Одним из органов равновесия у пресноводного рака являются статоцисты.

Статоцист (в переводе с греческого языка означает «стоячий пузырь») — этот орган отвечает за равновесие животного, по своей форме напоминает пузырек или ямку, помещенную под наружный покров тела.

Статолит (в переводе с греческого языка означает «неподвижный») — это орган представляющий собой твердое образование, которое расположено на поверхности клеток, реагирующих на различные механические раздражители.

У пресноводного (аквариумного) рака статоцисты представлены в виде глубоких впяченных покровов. Которые покрыты особо чувствительными тонкими волосками, находящимися на кутикуле. Располагаются статоцисты у основания антеннул.

Статолиты

Находятся внутри статоцистов, и образуются путем проникновения мелких песчинок из внешней среды в статоцист. Песчинки раздражают волоски кутикульной пластинки с хитиновым покровом, посылая сигналы в мозг животного. Благодаря этому процессу пресноводный рак может ориентироваться в пространстве. В периоды, когда у животного происходит линька, кутикула с хитиновой выстилкой. Так же обновляется, в это время раки полностью теряют координацию движений.

Органы обоняния и осязания у рака состоят из сенсилл и осязательных волосков. Которые располагаются на вилочке, антеннах и ногах животного.

Сенсилла – простейший кожный орган чувств у ракообразных видов животных, имеющий простейшее клеточное строение.

Глаза пресноводного рака

Строение глаза пресноводного рака

Глаза пресноводного рака так же относятся к органам чувств. По своему строению глаза подразделяются на простые и сложные или фасеточные. Нужно отметить, что, у разных видов этих представителей членистоногих. Строение глаза достаточно разнообразное. Встречаются некоторые особи, которые имеют как простые, так и сложные глаза одновременно.

Простой глаз относится к инвертированному (преобразованному, обращенному) типу строения, сгруппирован. Как правило, по два или по четыре глаза, которые образуют непарный науптилиусов глаз.

Науптилиусов глаз (в переводе с греческого языка означает «глаз животного с панцирем») — этот орган характерен для личинок ракообразных видов животных, а так же для планктонных личинок.

Строение простого глазка можно представить в виде бокала, наполненного пигментом. Зрительные клетки животного обращены внутрь этого бокала, а от их наружных концов отходят нервные окончания.

Сложные (фасеточные) глаза состоят из множества простых глазков, которые в науке называются омматидиями. По форме омматидий напоминает бокал, ограниченный пигментными клетками. Сверху он покрыт хитиновой роговицей в форме шестигранника, которую также называют наружной линзой или хрусталиком.

Омматидий состоит из трех частей: преломляющей, воспринимающей и изолирующей. Преломляющая часть включает две линзи с неизменным фокусным расстоянием. Воспринимающая часть состоит из вытянутых зрительных клеток, соединенных в пучок. Изолирующую часть формируют клетки с черным пигментом, поглощающие лишние световые лучи.

Каждый омматидий воспринимает лишь небольшой фрагмент изображения. Благодаря их огромному количеству животное получает полную картину пространства, складывая её из мелких частей, как мозаику. Именно поэтому такой тип зрения называется мозаичным, а глаз — фасеточным.

Половая система рака

В основном пресноводные раки раздельнополые, хотя встречаются случаи гермафродитизма. Многим видам присущ половой диморфизм (внешние различия между самцом и самкой).

В период размножения у самца половые трубочки заполняются спермой, поступающей из половых отверстий. У самки половые отверстия располагаются на шестом сегменте грудного отдела, у основания третьей пары ходильных ног.

В процессе спаривания самец вводит копулятивные трубочки в половые отверстия самки. Сперматозоиды рака имеют уникальную форму «песочных часов» с тремя длинными отростками в виде треноги. Такая форма позволяет сперматозоиду плотно прикрепиться к яйцу. Затем хвостовая часть впитывает влагу, разбухает и происходит микровзрыв, благодаря которому головная часть с ядром пронзает оболочку яйца и оплодотворяет его.

Развитие пресноводного рака

Развитие рака существенно отличается от большинства других ракообразных. У него отсутствует стадия личинки и процесс метаморфоза — такое развитие называют прямым. Из яйца выклевывается уже полностью сформированный маленький рачок с полным набором внутренних и внешних органов, характерных для взрослых особей. Дальнейший рост сопровождается регулярными линьками.

---