Дыхательная система ракообразных находится обыкновенно в тесной связи с конечностями. У многих мелких ракообразных специальные органы дыхания отсутствуют (подкл. Ostracoda, Maxillopoda и др.) — дыхание совершается всей поверхностью тела.
У других раков для дыхания служат кожные жабры. Это эпиподиты, пластинчатые или ветвистые тонкостенные выросты, отходящие от протоподитов ног. Чаще всего они развиты на грудных конечностях. У представителей отряда Decapoda жабры сидят под боковыми краями головного щита внутри особой жаберной полости; развиваясь сначала на протоподитах грудных ног, они впоследствии частью переходят и на боковую стенку самого тела. При этом жабры Decapoda располагаются продольными рядами. Жабры одного ряда сохраняют первичное положение на протоподитах ног, жабры другого помещаются на местах соединения протоподитов с телом, тогда как в третьем ряду они сидят уже на боковой стенке тела.
Вода входит в жаберные полости с одного конца через щель между головным щитом и телом, а выталкивается из них с другого, причем направление тока воды (спереди назад или обратно) может меняться. Проведению воды через жаберные полости способствует движение особого отростка максилл вторых, который производит до 200 машущих движений в 1 мин. В жабрах продолжается полость тела, в которую попадает гемолимфа; кутикула жабр очень нежна, и через нее легко происходит газообмен.
Интересные изменения дыхательного аппарата наблюдаются у некоторых раков, перешедших к наземному образу жизни. У части наземных Isopoda, а именно у мокриц, на пластинчатых брюшных ногах имеются глубокие ветвящиеся впячивания покровов. Полость конечности заполнена гемолимфой, омывающей впячивания. Внутрь впячиваний входит воздух и диффундирует в окружающую гемолимфу. Эти органы сильно напоминают трахеи, т. е. органы дыхания типичных сухопутных членистоногих.
Широкопалый рак (астакус астакус). Длина тела широкопалого рака может достигать 25 см и более. Окраска варьирует в зависимости от местообитания от зеленовато-бурой до иссиня-коричневой.
Имеет гладкий без шипов карапакс с небольшими зернистыми бугорками по краям. Широкие с мощно развитыми основаниями клешни.
Тело состоит из двух основных отделов (тагм) — головогруди, или цефалоторакса, и брюшка (плеона, абдомена). Со спинной стороны головогрудь покрыта массивным карапаксом, несущим на переднем конце острый вырост — рострум. На поверхности карапакса имеется поперечный шейный шов и две продольные сердечно-жаберные бороздки. Боковые части карапакса — бранхиостегиты — отграничивают лежащую под карапаксом жаберную полость. К последнему сегменту брюшка крепится анальная лопасть — тельсон.
Вылов широкопалого рака запрещен. Занесен в Красную книгу РБ.
Длиннопалый рак Astacus leptodactylus. Клешни узкие, вытянутые, без конических бугорков на неподвижном пальце. Рострум длинный, параллельные края рострума вооружены острыми и довольно крупными шипиками, поверхность между ними ребристая. Бока щита с шипами.
Распространение длиннопалого рака. На распространение речных раков влияют следующие факторы: кормовая база, химический состав и физические свойства воды, морфометрические характеристики и гидрологический режим водоема, болезни, хищники и отлов. В Беларуси выявлено 64 местообитания Astacus leptodactylus.
Окраска длиннопалых раков варьирует от зеленоватой до коричневатой и зависит от окружающей среды и физиологического состояния. Так раки, обитающие на илистых грунтах имеют темную окраску, на песчаных – светлую.
Последняя пара брюшных ног имеет форму сдвоенных широких пластинок (уроподы). Вместе с
тельсоном уроподы образуют «плавник». Подгибая и расправляя мускулистое брюшко с «плавником», речной рак плывет задом наперед, а ползает по дну на пяти ходильных ногах в любом направлении.
Американский сигнальный рак (Pacifastacus leniusculus) водится в западной части Северной Америки. По внешнему виду во многом напоминает широкопалого речного рака. Представители этого вида, как правило, достигают 6—9 см в длину, хотя встречаются экземпляры длиной до 18 см. Эти раки бывают сине-коричневого или красно-коричневого цвета. Клешни крупные и гладкие. На суставе клешни можно видеть пятно белого или сине-зелёного цвета, напоминающее флаг сигнальщика, что и послужило причиной названия вида. Характерными отличиями может так же служить красные пятна на панцире, светлые красно-коричневые полосы на брюшной части тела.
В Беларуси на этого рака не распространяется запретт лова в период с 15 октября по 15 июля.
Внешнее строение. Паукообразные чрезвычайно разнообразны по форме и размерам тела, сегментации, строению конечностей. У них более тонкие хитиновые покровы, это облегчает вес их тела, что немаловажно для сухопутных животных. Кроме того, в составе хитиновой кутикулы у них появился особый наружный слой — эпикутикула, защищающий тело от высыхания. У паукообразных исчезли жаберные ножки на брюшке, а взамен появились органы воздушного дыхания, легкие или трахеи. Рудименты брюшных ног у них выполняют половую, дыхательную функции или превратились в паутинные бородавки. Ходильные ноги паукообразных более длинные, чем у водных хелицеровых, и приспособлены к передвижению на суше.
( конспект)
Покровы представлены кожей — гиподермой, которая выделяет хитиновую кутикулу, состоящую из двух или трех слоев. Эпикутикула хорошо развита у пауков и сенокосцев, а также у некоторых клещей. Кутикула многих паукообразных светится в темноте, что объясняется особой структурой хитина, которая поляризует проходящий свет. К кожным производным относятся ядовитые железы у основания хелицер у пауков и ядовитой иглы у скорпионов, паутинные железы пауков, лжескорпионов и некоторых клещей.
Внутреннее строение.
Пищеварительная система паукообразных состоит из трех отделов. В зависимости от типа питания строение кишечника варьирует. Особенно сложное строение пищеварительной системы наблюдается у хищных паукообразных с внекишечным пищеварением. Такой способ питания особенно характерен для пауков. Они прокалывают жертву хелицерами, вводят внутрь жертвы яд и пищеварительные соки слюнных желез и печени. Под влиянием протеолитических ферментов ткани жертвы перевариваются. Затем паук всасывает полупереваренную пищу, а от жертвы остаются только покровы.
На паутине паука часто можно видеть покровы высосанных им насекомых. В строении кишечника пауков имеется ряд приспособлений к такому способу питания.
Передняя кишка, выстланная кутикулой, состоит из мускулистой глотки, пищевода и сосательного желудка. За счет сокращения мускулатуры глотки и особенно желудка паук всасывает жидкую полупереваренную пищу.
Средняя кишка в головогруди образует слепые отростки (у пауков — пять пар). Это позволяет паукам и другим паукообразным поглощать большой объем жидкой пищи. Средняя кишка в брюшном отделе образует парные железистые выпячивания — печень. Печень функционирует не только как пищеварительная железа, в ней происходит фагоцитоз — внутриклеточное пищеварение. У пауков имеются четыре пары печеночных придатков. Задний отдел средней кишки образует вздутие, в которое впадают выделительные канальцы мальпигиевых сосудов. Здесь формируются экскременты и экскреты, которые потом выделяются через короткую заднюю кишку наружу. Паукообразные могут долго голодать, так как у них образуются запасы питательных веществ в особой запасной ткани — жировом теле, расположенном в миксоцеле. Выделительная система. Выделительные органы представлены коксальными железами и мальпигиевыми сосудами. В головогруди имеются 1—2 пары коксальных желез, которые соответствуют целомодуктам. Мальпигиевы сосуды — это особые органы выделения, свойственные сухопутным членистоногим. У паукообразных они энтодермального происхождения и открываются в задний отдел средней кишки. Мальпигиевы сосуды выделяют экскреты — зерна гуанина. В кишечнике из экскретов оттягивается влага, что экономит потерю воды в организме.
Органы дыхания. У паукообразных возникли два типа органов воздушного дыхания: легкие и трахеи. По своему строению легкие паукообразных похожи на жаберные ножки водных хелицеровых, погрузившиеся в кожные впадины. Легкие имеются также у жгутоногих (две пары) и пауков (1—2 пары).
Трахеи — это также органы воздушного дыхания у сухопутных хелицеровых. Они представляют собой кожные впячивания в форме тонких трубочек. У двулегочных пауков имеется одна пара легких и одна пара трахей. Некоторые мелкие клещи не имеют органов дыхания и дышат через кожу.
Кровеносная система незамкнутая. Сердце — на спинной стороне брюшного отдела.
Хелицеровые, в противоположность водным членистоногим — трилобитам и ракообразным, преимущественно обитатели суши. Они представлены в основном паукообразными. Всего известно около 63 тыс. видов современных хелицеровых.
Характеризуются следующими особенностями.
1. Тело хелицеровых состоит из головогруди и брюшка. В отличие от других членистоногих у хелицеровых далеко зашел процесс цефализации с образованием слитной головогруди, состоящей из акрона и семи сегментов, последний из которых чаще недоразвит. Брюшко сегментированное и состоит максимально из 12 сегментов и тельсона, реже слитное.
2. Конечности хелицеровых одноветвистые. На головогруди шесть пар конечностей: хелицеры, педипальпы и четыре пары ходильных ног. У водных форм брюшные конечности с жаберными придатками. Специфично для хелицеровых отсутствие на голове антенн, столь характерных для других членистоногих.
На первом сегменте головогруди у хелицеровых расположены клешневидные конечности — хелицеры. Хелицеры — это органы размельчения пищи. Вторая пара конечностей — педипальпы. У большинства хелицеровых они служат для захвата и удержания добычи. Остальные четыре пары конечностей (на 3—6-м сегментах) ходильные. Седьмой сегмент головогруди без конечностей. Только у некоторых водных хелицеровых — мечехвостов сохранились рудименты конечностей на седьмом сегменте головогруди.
Брюшной отдел у большинства хелицеровых — без конечностей. У водных форм на первых шести брюшных сегментах имеются жаберные ножки, а у некоторых сухопутных видов рудименты брюшных ножек видоизменились в половые придатки и органы дыхания — легкие или паутинные бородавки. У некоторых хелицеровых отсутствуют мускулы — разгибатели, конечности у них выпрямляются за счет гидравлического давления гемолимфы.
3. Для пищеварительной системы хелицеровых характерно наличие особых парных железистых выростов кишечника, называемых печенью.
4. Выделительные органы представлены коксальными железами, или почками, которые открываются выделительными отверстиями у основания третьей или пятой пары ходильных ног. По своему происхождению это видоизмененные целомодукты.
У многих сухопутных хелицеровых имеются еще особые органы выделения — мальпигиевы сосуды, впадающие на границе среднего и заднего отделов кишки, где происходит реабсорбация воды. Мальпигиевы сосуды способствуют экономии влаги в организме и характерны для сухопутных хелицеровых.
5. Органы дыхания у водных хелицеровых представлены жабрами на брюшных ножках, а у сухопутных — легкими или трахеями. У некоторых мелких форм кожное дыхание.
6. Органы чувств у хелицеровых развиты слабо. Глазки преимущественно простые. Органы обоняния, осязания представлены отдельнымисенсиллами или их скоплениями.
7. Головной мозг состоит из протоцеребрума и тритоцеребрума, а дейтоцеребрум, иннервирующий у других членистоногих антенны, отсутствует.
8. Оплодотворение у водных форм — наружное, а у сухопутных наружно-внутреннее (сперматофорное) или внутреннее. 9. Развитие, как правило, без метаморфоза и сопровождается ростом и линьками. Реже наблюдаются примитивные формы метаморфоза.
К подтипу хелицеровых относятся три класса: Мечехвосты (Xiphosura), вымершие Ракоскорпионы (Gigantostraca) и Паукообразные (Arachnida). В последнее время к хелицеровым относят еще класс морских пауков (Pantopoda)
Нервная система. Головной мозг состоит из двух отделов: протоцеребрума, иннервирующего глаза, и тритоцеребрума, иннервирующего хелицеры.
Брюшная нервная цепочка иннервирует остальные конечности головогруди и брюшко.
Органы чувств. Органы зрения развиты слабо и представлены 1, 3, 4, б парами простых глазков на головогруди. У пауков чаще восемь глаз, расположенных в две дуги, а у скорпионов имеется одна пара крупных срединных глазков и 2—5 пар боковых. Основными органами чувств у паукообразных являются не глаза, а осязательные волоски и трихоботрии, улавливающие колебания воздуха, У некоторых паукообразных имеются органы химического чувства — лировидные органы. Они представляют собой небольшие щели в кутикуле, на дне которых в мягкой мембране подходят чувствующие отростки нервных клеток. Большинство паукообразных — хищники, охотящиеся в темноте, и потому для них особое значение имеют органы осязания, сейсмического чувства (трихоботрии), а также обоняния.
Половая система. Паукообразные раздельнополые. У некоторых выражен половой диморфизм. Гонады парные или слитные. Протоки всегда парные, но могут впадать в непарный канал, открывающийся половым отверстием на первом сегменте брюшка.
Размножение и развитие. Оплодотворение у паукообразных может быть наружно-внутренним или внутренним. В первом случае самцы оставляют на поверхности почвы сперматофоры — пакеты со спермой, а самки их находят и захватывают половым отверстием. Самцы некоторых видов вкладывают сперматофоры в половое отверстие самок при помощи педипальп, а другие первоначально набирают сперму в семенные капсулы на педипальпах, а затем выдавливают ее в половые пути самок.
Развитие прямое. Из яиц выходят молодые особи, похожие на взрослых. У некоторых видов яйца развиваются в половых путях, и у них наблюдается живорождение (скорпионы, лжескорпионы, некоторые клещи). У клещей нередко наблюдается метаморфоз, и их личинки — нимфы имеют три пары ходильных ног, а не четыре, как у взрослых.
Класс паукообразных подразделяется на множество отрядов, важнейшие из них:
отряд Скорпионы (Scorpiones),
отряд Жгутоногие (Uropygi),
отряд Сольпуги (Solifugae),
отряд Лжескорпионы (Pseudoscorpiones),
отряд Сенокосцы (Opiliones),
отряд Пауки (Aranei),
отряды клещей: ACariformes, Parasitiformes, Opiliocarina.