Ракообразные - один из нескольких классов животных, обладающих сочлененным, похожим на скорлупу, скелетом, который служит не только каркасом для мышц и внутренних органов, но и защитой от повреждений и врагов. Все эти животные называются членистоногими, или Artbropoda, потому, что от обитающих в раковинах моллюсков - например, мидий и сердцевидок - отличаются подвижными суставчатыми конечностями.

Их экзоскелет представляет собой утолщенную ороговевшую ткань, или кутикулу, химический состав которой различен у разных животных. Так, у насекомых панцирь состоит в основном из хитина - эластичного рогового материала. У многих крупных морских ракообразных вроде крабов и омаров укрепленный кальцием хитин образует твердый известняковый панцирь.

Трудности роста

Процесс роста сопряжен с немалыми трудностями и даже риском. У животных с внутренним скелетом - например, у нас с вами - кости просто растут сами по себе вместе с мышцами и внутренними органами. Но хитиновый или известняковый панцирь членистоногого существа не растет, а сохраняет раз навсегда приобретенные форму и размер. А поскольку мышцы и внутренние органы животного продолжают расти, давление внутри панциря тоже будет нарастать, пока он не распадется на куски.

В кутикуле имеются непрочные участки, раскалывающиеся, когда давление изнутри достигает известного предела. Под старыми доспехами всегда скрывается новый с иголочки костюм.

Когда приходит пора менять ставшую тесной одежду, животное втягивает воздух или воду, и старый панцирь трескается, уступая место новенькой блестящей кутикуле. Пока она не затвердела, животное раздувается как можно сильнее. Благодаря этому новый панцирь будет немного великоват хозяину, и останется место для дальнейшего роста.

Строение тела

У некоторых членистоногих вроде пауков и насекомых число ног четко определено (6 - у насекомых, 8 - у пауков), между тем как у ракообразных в этом деле царит полный разнобой. У этого класса животных каждый сегмент тела наделен собственной парой конечностей, в чем легко убедиться, приглядевшись к обыкновенной мокрице.

Тело этого похожего на броненосца существа состоит из цепочки покрытых тонким панцирем участков, каждый из которых снабжен парой конечностей. Однако не все они выполняют одинаковые функции. Если лапки первых семи сегментов, следующих за головой, используются для ходьбы, то конечности остальных пяти превратились в дыхательные органы. Пара, расположенная на последнем сегменте, вероятно, служит органом осязания, как и две пары растущих на головке антенн.

На первый взгляд все части тела мокрицы кажутся одинаковыми, но, приглядевшись поближе, мы увидим, что шесть последних членов образуют хвостовую часть, как бы вставленную в последний из семи "ходильных" сегментов. У многих ракообразных эта характерная особенность более ярко выражена, причем настолько, что "ходильные" сегменты срастаются с головой и образуют головогрудь. Типичным примером такого строения является креветка.

Панцирь, покрывающий головогрудь, называется щитком. У некоторых ракообразных, например, у крабов, он широкий и плоский; у других имеет форму закругленной капсулы, похожей на устричную ракушку. Однако, несмотря на все различия, основной принцип строения тела остается неизменным - у каждого сегмента по одной паре конечностей. Если в единое целое срослись семь сегментов, то у животного будет семь пар ног.

Плавающие и дрейфующие

За исключением мокрицы, почти все ракообразные живут в водной среде. Одни ползают по морскому или речному дну, другие прикрепляются к камням, но многие просто дрейфуют по течению в бесчисленном сообществе таких же мелких животных и растений, которое называется планктоном. Именно так живут некоторые самые примитивные рачки, например, жаброноги. Эти обитатели временных пресных водоемов с их 20 и более четко оформленными элементами туловища, каждый из которых снабжен собственной парой листовидных конечностей, сохранили многосегментное строение тела своих древних предков. Все конечности, будучи более или менее одинаковыми, выполняют множество функций. Жаброног плавает вниз головой, двигая в едином ритме всеми ножками, а многочисленные реснички отфильтровывают из воды частицы пищи. Когда жаброног отталкивается всеми лапками назад, пища с потоком воды попадает на липкий слой на передних лапках, которые и направляют ее в рот. Те же конечности действуют как жабры, поглощая кислород из воды сквозь тонкую кутикулу. Поэтому жаброноги и их родичи листоноги называются "жаброногими", или Brancbiopoda.

Другие жаброногие выглядят совершенно иначе. Панцирь (щиток) крошечной водяной блошки, или дафнии, обитающей в прудах и озерах, покрывает почти все ее тело, оставляя открытой только голову. Ее лапки действуют как жабры, из-за чего дафния тоже отнесена к отряду жаброногих, но передвигается она, гребками мощной второй пары антенн, прогоняя богатую пищей воду сквозь покрытый перистыми щетинками фильтрующий аппарат своих конечностей.

Все на виду

Прозрачный наружный щиток дафнии позволяет видеть все ее внутренние органы, в том числе выводковую камеру, в которой развиваются икринки. Дафнии, как и большинство ракообразных, — разнополые существа, но самка вполне способна выводить потомство без спаривания, в так называемом процессе партеногенеза. С наступлением весны, когда вода богата кормом и условия для роста и размножения идеальны, популяция дафний в водоеме резко увеличивается и состоит почти целиком из самок. Зато в конце лета и осенью изменившиеся условия жизни дают толчок к увеличению численности самцов. Спариваясь с самками, они оплодотворяют икринки, устойчивые к высыханию и морозу и способные выжить зимой, когда вся популяция вымирает. Следующей весной из них появляются личинки, и весь цикл повторяется сначала.

В любом пресноводном водоеме легко найти множество мелких простейших ракообразных с растущими по бокам длинными антеннами. Это веслоногие - члены многочисленного класса, который насчитывает свыше 8400 видов.

Питание сквозь фильтр

Большую часть года морские веслоногие рачки питаются другими планктонными животными, но в сезон "весеннего цветения" микроскопического фитопланктона они переключаются на фильтрационное питание, загребая богатую кормом воду второй парой антенн и процеживая ее сквозь кожистое решето видоизмененных конечностей.

Примерно в это же время они стремительно размножаются, и, по некоторым оценкам, на долю веслоногих рачков приходится основная масса мирового запаса животного белка. Они являются главным источником питания большинства других морских обитателей.

Не все веслоногие свободно плавают в толще воды. Некоторые - например, карповые вши - благополучно превратились в паразитов, питающихся кровью своих хозяев и вооруженных крючковатыми лапками, чтобы ненароком не отвалиться от кормушки. Китов тоже донимают свои рачки-паразиты длиной до 30 см. Иные виды отличаются еще более узкой специализацией и устраиваются на житье в рыбьих жабрах, кормясь кровью, циркулирующей в тонких жаберных тканях.

Живая корка

Еще лучше приспособились к внешним условиям всевозможные виды усоногих рачков, которые огромными колониями обживают подводные камни и топляки на берегах всех морей мира. На первый взгляд морские желуди похожи на моллюсков-блюдечек. На самом же деле это рачки, избравшие сидячий образ жизни на камнях и процеживающие пищу из окружающей воды.

Опасная среда обитания

Жизнь на морском берегу - дело весьма небезопасное. Любой здешний обитатель может быть разбит волнами прибоя, раздавлен случайно свалившимся камнем или просто высохнуть во время отлива. Поэтому здесь не обойтись без надежной защиты. Морской желудь решил эту проблему, отрастив на головке своей кутикулы несколько твердых известковых пластинок, образующих вместе раковину в форме конуса. Сама раковина намертво прикреплена к подводной скале, а животное питается сквозь небольшое отверстие в ее вершине, загребая пищу из воды шестью парами крючковатых щетинистых ножек. На время отлива рачок втягивает ножки и плотно закрывает раковину несколькими пластинками, чтобы сохранить внутри воду.

Морские желуди - гермафродиты. Для размножения каждый усатый рачок использует длинную трубку, через которую вводит сперму своим соседям, а те хранят оплодотворенные яйца внутри раковины, пока из них не разовьются микроскопические и весьма проворные личинки-науплиусы. Каждый науплиус отправляется в вольное плавание в толще планктона, где около месяца живет и питается скорее как веслоногий рачок. После этого он прикрепляется к скале и превращается во взрослую оседлую особь.

Подвижная личиночная стадия развития имеет для усатых рачков огромное значение, ибо с ее помощью происходит расселение всего вида. Этот этап их жизни называют также "дисперсной фазой". Той же системой пользуется множество других относительно малоподвижных ракообразных, в том числе раки, крабы и омары. Личинки-науплиусы всех этих видов некоторое время странствуют в гуще планктона, прежде чем осядут на морском дне, чтобы начать превращение во взрослую особь.

Подобно веслоногим рачкам, далеко не все представители отряда усоногих вписываются в единую классическую структуру. Скажем, морские уточки ведут примерно такой же образ жизни, но их пластинчатые ракушки растут на коротких стебельках и, не имея надежной защиты, не могут жить без воды. Еще большим своеобразием отличаются усоногие рачки-паразиты вроде Sacculina carcini. Их личинки поначалу свободно плавают в толще воды, но взрослые особи прикрепляются к крабу и запускают "корни" в его тело, питаясь соками хозяина.

Ползуны и щелкуны

Подавляющее большинство ракообразных принадлежит к подклассу Malacostraса, включающему ряд широко известных отрядов: мокриц, толстоголовок, креветок, омаров и крабов. Некоторые из этих животных умеют плавать, но многие обладают крепкими ходильными ногами и живут либо на суше, либо на морском или речном дне. Данное обстоятельство позволило некоторым видам вырасти до весьма внушительных размеров. Эти донные животные отказались от процеживания пищи из воды и питаются органическими остатками, некоторые стали активными хищниками. При этом у многих развились мощные клешни, способные хватать и разрывать добычу.

У всех наземных и морских мокриц много общего во внешнем виде и повадках. Это многосегментные и многоногие мусорщики морского побережья и сырых уголков суши. Морские мокрицы - по преимуществу водные животные, сумевшие приспособиться к выживанию выше уровня прилива. Конечности их задних сегментов превратились в жабры, хранящие собственный запас воды, пока они заняты поисками корма вдоль полосы прибоя. Они нуждаются в постоянном увлажнении, но погибают, надолго оказавшись под водой.

Мокрицы

Еще на шаг вперед продвинулись в развитии мокрицы. Окончательно расставшись с водной средой, они все же нуждаются в постоянном увлажнении, поэтому всегда селятся в сырых местах. Дышат они жабрами точно так же, как их морские родственники, но дыхательная система должна быть постоянно покрыта тонкой пленкой воды, в которой растворяется кислород. В задних конечностях некоторых видов мокриц сформировались примитивные дыхательные трубки, во влажной среде которых растворяется поступивший кислород.

Дальние родственники мокриц, равноногие или бокоплавы, - это в основном морские животные, обитающие на дне либо паразитирующие на других ракообразных или рыбе. В отличие от большинства ракообразных, у них нет планктонной стадии развития личинок, и благодаря этому одна группа этого отряда - мокрицы - смогла поселиться на суше.

Один из видов равноногих называется пресноводной креветкой, хотя и заметно отличается от настоящей креветки с ее сросшейся головогрудью, хорошо развитой парой клешней и четырьмя парами крепких ходильных ног. По общему числу конечностей настоящие креветки и их родственники названы декаподами или десятиногими. В эту группу входят креветки, раки, омары и крабы.

В близком родстве с десятиногими состоит криль - планктонное креветкоподобное существо, в несметных количествах обитающее в южных морях примерно так же, как веслоногие рачки в северных. Криль питается фитопланктоном (микроскопическими водорослями), который в изобилии размножается под круглосуточным солнцем антарктического полярного лета. Как веслоногие рачки на севере, он служит главным источником животного белка в среде своего обитания.

Если криль плавает в верхних слоях океана, то десятиногие ракообразные разгуливают по дну или береговой полосе, лишь изредка пускаясь, вплавь. Например, есть креветки, облюбовавшие для жилья песчаные пляжи, расположенные ниже линии прилива, где они кормятся выброшенными на берег органическими остатками. Их клешни справляются почти со всем, что годится в пищу, в том числе с мальками и другими мелкими рачками. Любопытны обитающие в тропических морях креветки-чистильщики. Они как заправские лакеи обслуживают крупные рыбины, очищая их от паразитов. Потенциальные клиенты быстро находят их среди камней и коралловых зарослей по яркой полосатой раскраске.

Главное - вовремя смыться

Обычная креветка плавает с помощью пяти пар растущих из брюшка конечностей, но при необходимости быстрого бегства мгновенно отталкивается назад ударом веерообразного хвоста. Тем же приемом пользуются дородные омары и пресноводные раки, ибо мощные окаменелые панцири этих тяжеловесов не позволяют им держаться на плаву. Толстая кутикула омара делает его почти неуязвимым, но среди десятиногих есть и менее защищенные виды. Скажем, раки-отшельники прячут мягкое брюшко в раковинах морских моллюсков, изогнув его по форме своего жилища. Правда, по мере роста раку приходится подыскивать новую, более просторную квартиру. Свой дом отшельник удерживает на себе специально приспособленными конечностями и при малейшей угрозе прячется внутрь, прикрыв вход громадной правой клешней.

У большинства крабов достаточно твердое брюшко все же свернуто под широким панцирем головогруди. Благодаря этому центр тяжести смещается вперед и оказывается прямо над ногами краба, позволяя ему держать равновесие лучше, чем омару. К тому же, передвигаясь боком, краб намного эффективнее использует свои конечности, ибо именно так им удобнее двигаться. В результате краб поражает своим проворством, бегая гораздо быстрее многих сородичей, а значит, и выжить ему легче.

Многие виды ракообразных живут на морском дне, кормясь органическими остатками или охотой, но некоторые, особенно зеленые крабы, крабы-привидения и манящие крабы, часто встречаются и на берегу. Кое-кто даже сумел обосноваться на суше. Наземные крабы дышат так же, как мокрицы, растворяя кислород в пленке влаги, покрывающей жабры. Но их личинки - как и личинки морских сородичей - плавают в планктоне, поэтому для выведения потомства они возвращаются в море.