Практикум по зоологии: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Многоклеточные
Членистоногие
Подтип Жабродышащие - Класс Ракообразные

К жабродышащим относятся первичноводные членистоногие. К этому подтипу относится всего один класс — Ракообразные (Crustacea). Общее число известных видов — не менее 20 тыс. Ракообразные населяют главным образом моря и пресноводные водоемы различного типа, в том числе и подземные воды.

Для ракообразных характерно одновременное присутствие двух пар усиков — антеннул и антенн. Только у ракообразных, в отличие от других членистоногих, ножки в большинстве случаев сохраняют примитивное двуветвистое строение.

Дыхание ракообразных осуществляется при помощи жабр — особых выростов конечностей.

Еще недавно всех ракообразных делили на два подкласса: низших (Entomostraca) и высших раков (Malacostraca). Однако организация ракообразных, относящихся к низшим ракам, настолько многообразна и филогенетические пути их настолько различны, что объединение их в один подкласс оказалось совершенно искусственным. Бывший подкласс Entomostraca в настоящее время разбит на несколько самостоятельных подклассов, тогда как высшие раки (Malacostraca) образуют естественную группу, характеризующуюся единством метамерного состава и рядом других признаков.

Класс Ракообразные делится на пять подклассов: Жаброногие раки (Branchiopoda), Цефалокариды (Cephalocarida), Максиллоподы (Maxillopoda), Ракушковые раки (Ostracoda) и Высшие раки (Malacostraca). Каждый подкласс делится на различное число отрядов. Нами будут рассмотрены представители только трех отрядов.

Отряд Ветвистоусые раки (Cladocera)

Многочисленные представители этого отряда входят в состав планктона пресных вод. В лабораторных условиях не представляет труда содержать их круглый год в аквариумах. К листоногим ракам относятся щитни, раковинные листоногие и водяные блохи — дафнии и босмины. Для изучения морфологии наиболее удобным объектом может служить Daphnia pulex — водяная блоха.

Материал и оборудование. Дафния — обычная форма в небольших пресноводных водоемах. Это мелкий рачок (1-2 мм). При благоприятных условиях размножается в огромном количестве, и вода приобретает красноватокоричневую окраску. Зиму хорошо выживает в аквариуме при комнатной температуре и наличии пищи. Для питания рекомендуется периодически прибавлять небольшое количество бульона для развития бактерий — основной пищи дафний. Для получения живого материала зимой можно использовать следующий прием. Из водоема, в котором летом встречаются дафнии и имеются зимние яйца, небольшое количество льда и ила перенесите в аквариум в теплое помещение. При этом вскоре из зимних яиц развиваются дафнии, которые приступают к партеногенетическому размножению. В большинстве случаев из яиц вылупляются самки, но изменением внешних факторов (температура, освещенность и др.) удается вызвать появление самцов.

Изучение строения дафнии лучше проводить на живом материале. При его отсутствии можно использовать фиксированных дафний.

Для работы необходимы: микроскоп; препаровальная лупа; ручная лупа; предметные и покровные стекла; пробирки; пипетка; препаровальные иглы; воск для восковых «ножек» при изготовлении препарата; живая культура дафний в стаканчике.

Задание. Понаблюдать движение живых дафний. Изготовить препарат, рассмотреть и зарисовать строение дафнии.

Наблюдения над живыми объектами. Поместите несколько дафний в пробирку с водой, наблюдайте их движения, пользуясь ручной лупой или окуляром штативной лупы. Движения дафнии скачкообразны. Органом движения служит сильно развитая и разветвленная 2-я пара усиков-антенн, дафния пользуется ими как веслами, и удары усиков о воду толкают тело вверх и вперед.

Изготовление тотального препарата. Поместите на предметное стекло с помощью пипетки 2-3 экземпляра дафний (лучше брать мелкие экземпляры) и накройте покровным стеклом. Чтобы не давить объекты, покровное стекло необходимо предварительно снабдить восковыми «ножками». Для этого надо слегка поцарапать кусочек мягкого, согретого в руке воска поочередно всеми четырьмя углами покровного стекла, чтобы на каждом углу осталось по маленькой крупинке его. Затем стекло с восковыми ножками опустить на предметное стекло, закрыв каплю жидкости с дафниями.

Рис. 80 Внутреннее строение дафнии:

1 — антеннулы; 2 — двуветвистые антенны; 3 — простой глаз; 4 — сложный глаз; 5 — выделительная железа; 6 — сердце; 7 — грудные ножки; 8 — брюшко; 9 — выводковая камера.

Изучение препарата. Рассмотрите и зарисуйте дафнию под препаровальной лупой и при малом увеличении микроскопа. Обычно в изучаемом материале встречаются одни самки; самцы у дафний появляются только осенью.

Изучая строение дафнии, затемняйте поле зрения. Рассматривать следует дафнию, лежащую на боку. Обратите внимание, что голова дафнии имеет форму клювовидного шлема. Найдите на голове дафнии пару разветвленных антенн, маленькие антеннулы, непарный сложный глаз, находящийся в движении благодаря действию хорошо видимых мышц, и маленький простой (не всегда виден) науплиусов глаз (рис. 80). Остальное тело дафнии заключено в прозрачную двустворчатую раковину, открытую с брюшной стороны и сросшуюся с телом рачка на спинной стороне. На заднем конце раковина образует шип.

Тело дафнии сплющено с боков, оба глаза (правый и левый) слились в один непарный, сложного строения и снабженный ганглием.

Рассмотрите грудной и брюшной отделы тела, просвечивающие сквозь створку раковины. Грудной отдел имеет 5 пар конечностей, у основания которых расположены овальные мешковидные вздутия — жаберные придатки. Конечности усажены большим количеством тонких щетинок. Грудные ножки в течение всей жизни дафнии находятся в постоянном движении — это обеспечивает возможность дыхания и снабжение рачка пищей. Понаблюдайте за движением ножек. Бактерии, водоросли, простейшие и мелкие органические частицы, взвешенные в воде, отцеживаются щетинками, расположенными на ножках, и собираются в пищевой комок, который направляется в рот. Брюшко — абдомен — лишено конечностей. Оно загибается на брюшную сторону и заканчивается вилочкой. На спинной стороне от брюшка отходят две длинные щетинки. Рассмотрите кишечник с парным печеночным выростом, просвечивающим сквозь брюшко. У живой дафнии на спинной стороне над средней кишкой хорошо видно пульсирующее сердце. Кровеносных сосудов нет, гемолимфа циркулирует в промежутках между органами. По бокам кишки видны гонады — половые железы: яичник или семенники.

Ниже основания антенн рассмотрите петлеобразно изогнутую максиллярную железу — орган выделения дафнии.

На спинной стороне самки, между телом и раковиной, видна зародышевая камера, в которой происходит развитие яиц. Иногда в зародышевой камере есть яйца или маленькие дафнии.

Научитесь отличать самцов от самок: самцы меньших размеров, у них нет зародышевой камеры.

Зарисуйте строение дафнии.

Отряд Веслоногие раки (Copepoda)

Веслоногие — большей частью планктонные рачки, как и ветвистоусые. В отличие от последних, веслоногие раки в большом количестве входят в состав морского планктона. К веслоногим относятся циклопы, диаптомусы, калянусы. Встречаются и паразитические виды.

В качестве основного объекта для изучения берутся представители рода Cyclops — циклопы.

Циклоп (Cyclops sp.).

Материал и оборудование. В пресных водах нашей страны встречаются разные виды рода Cyclops. Все виды этого рода небольших размеров, длина их от 1 до 5 мм. Наиболее часто в мелких водоемах встречаются Cyclops puscus, C. albidus, C. strenuus и др.

Материал добывается при помощи планктонной сетки или простым зачерпыванием воды из пруда. Циклопы хорошо живут и размножаются в аквариумах, особенно если их подкармливать инфузориями.

Изучение ведется на живом материале. Под микроскопом хорошо видна не только внешняя морфология, но и внутренняя организация.

Для работы необходимы: микроскоп; ручная лупа; предметные и покровные стекла; пипетка; фильтровальная бумага; пробирка; культура живых циклопов в банке с водой.

Задание. Наблюдать движение живых циклопов. Изготовить препарат, рассмотреть и зарисовать строение циклопа.

Наблюдения над живыми объектами. Отсадите из банки с культурой циклопов пипеткой несколько рачков в пробирку с водой. Наблюдайте их движение, пользуясь ручной лупой.

Изготовление тотального препарата. Захватите пипеткой 2-3 рачков, поместите их на предметное стекло и накройте покровным (постарайтесь поместить так, чтобы один был обращен спинной, другой — брюшной стороной вверх). Излишек воды удалите с помощью полоски фильтровальной бумаги (для ограничения подвижности циклопа).

Изучение препарата. Рассмотрите и зарисуйте препарат при малом увеличении микроскопа (рис. 81).

Рис. 81 Циклоп (Cyclops sp.):

1 — глаз; 2 — антеннулы; 3 — головогрудь;

4 — свободные сегменты груди; 5 — брюшко; 6 — яйцевые мешки; 7 — вилочка брюшка; 8 — кишка.

Обратите внимание, что тело сегментировано и состоит из головогруди и брюшка, заканчивающегося вилочкой. На вилочке расположены перистые щетинки. Раковины нет.

Найдите непарный глаз.

Головогрудь состоит из пяти сегментов, брюшко у самки — из 4, у самца — из 5 члеников. Рассмотрите на переднем конце головогруди 2 пары усиков: первая пара — антеннулы — развита значительно сильнее второй. Антенны короткие, одноветвистые. Грудной отдел имеет 4 пары двуветвистых конечностей, служащих для плавания (5-я пара рудиментарна), отсюда название отряда. Жабр нет, дыхание осуществляется всей поверхностью тела. На брюшке никаких придатков, кроме хвостовой вилки, нет.

Рассмотрите просвечивающий сквозь тело кишечник. Ротовое отверстие, расположенное на нижней стороне головы, окружено ротовыми конечностями — челюстями и ногочелюстями, анус находится на заднем конце брюшка между ветвями вилочки. Сердца нет. В передней трети головогруди иногда видна непарная половая железа (семенник у самца, яичник у самки).

Найдите самку, несущую склеенные оплодотворенные яйца в двух яйцевых мешках, подвешенных по бокам брюшка. Из этих яиц выводятся личинки циклопов — науплиусы.

Зарисуйте препарат. Припомните, для каких паразитических червей промежуточным хозяином служит циклоп.