Многообразие ветвистоусых ракообразных (Cladocera) временных водоемов

19

Содержание

1. Введение ……………………………………………………………..3                                                                                                          

2. Экология ветвистоусых временных  водоемов…………………….4

3. Особенности морфологии (внешнее строение)…………………….7                                                             

4. Основные диагностические признаки ветвистоусых ……………. .9

5. Значение ………………………………………………………………13

6. Заключение……………………………………………………………15

7. Литература…………………………………………………………….17

8. Приложения…………………………………………………………..18

Введение

Дафнии, или водные блохи, относятся к низшим ракообразным, а именно к ветвистоусым рачкам (подотряд Cladocera в отряде листоногих — Phyllopoda).

В литературе достаточно широко описана роль различных представителей отряда Листоногие раки в трофических цепях, существующих в водоемах. В частности, четко определено место, например, дафний в формировании всего живого сообщества водоемов.

Кроме того, дафнии обращают на себя внимание ученых как объект биоиндикации. Поскольку биоиндикация является комплексным методом определения состояния окружающей среды, использование биоиндикационных методов было бы очень актуальным для изучения природы.

Цель: Изучить многообразия ветвистоусых ракообразных (Cladocera) во временных водоемах (лужах, родниках, канавах, ямах, заполненных водой).

Для достижения этой цели нам предстоит выполнить следующие задачи:

      Изучить условий жизни  ветвистоусых ракообразных (влияние кислорода, органических веществ);

      Определить особенности внешнего строения;

      Выявить основные диагностические (отличительные) признаки;

      Изучить многообразие ветвистоусых ракообразных.

Объект изучения: ветвистоусые ракообразные (Cladocera) во временных водоемах.

ГЛАВА 1

Экология ветвистоусых временных водоемов.

Водных блох можно встретить в самых разнообразных водоемах, но в особенности они изобилуют в небольших прудах, лужах, канавах, наполненных водою ямах, где иногда размножаются в огромных количествах, так что окрашивают воду в красноватый цвет. В этих условиях встречаются как раз более крупные виды (из рода Daphnia, Simocephalos и др.). В водоемах водные блохи держатся не постоянно: периодически появляются и опять исчезают. Известно несколько сотен видов водных блох. Одними из наиболее распространенных являются представители рода дафний (Daphnia), по имени которых всех вообще водных блох называют иногда «дафниями». Сюда относятся наиболее крупные формы, до 5 мм. Многие виды этого рода обладают высокой конусообразной головкой и несут на заднем конце тела длинную иглу.

Обыкновенны повсюду симоцефалы (Simocephalus) (2) — крупные плоские рачки, часто окрашенные в красноватый цвет. Широко распространены также круглоголовые моины (Moina) (3) и красивая прозрачная сида (Sida crystallina) (4). Из более мелких форм в огромном количестве встречаются босмины (Bosminia) (5) с длинным клювовидным придатком на голове, которые типичны и для пресноводного планктона, точно так же, как диафанозомы (Diaphanosoma) (7) и совершенно круглые хидоры (Chydorus) (6). Из более мелких форм в огромных количествах встречаются различные представители рода Bosmina с длинными клювовидными придатками на голове и Chidorus, характерных своей округлой формой. Босмины часто попадаются при ловле дафний – они очень на них похожи, однако вдвое мельче, цвет у них черный. Босмины черезвычайно питательны и являются великолепным кормом для молоди рыб. Особенно много босмин бывает в водоемах весной и в начале лета.
Если содержание кислорода в воде низкое, кровь приобретает темно-красный цвет, если кислорода в воде много, кровь окрашена значительно светлее. При изменении содержания кислорода в воде меняется окраска рачков, но для этого требуется около 10 дней.

Если содержание кислорода в воде низкое, кровь приобретает темно-красный цвет, если кислорода в воде много, кровь окрашена значительно светлее. При изменении содержания кислорода в воде меняется окраска рачков, но для этого требуется около 10 дней.

Дафнии с темно-красной кровью в воде с низким содержанием кислорода живут значительно дольше, чем дафнии, имеющие светлую,  Очевидно, гемоглобин, как и у позвоночных животных, связывает кислород. Некоторые ветвистоусые рачки населяют только те водоемы, вода которых имеет кислую реакцию и бедна минеральными солями, но большинство видов способно существовать в самых разнообразных, в том числе и неблагоприятных условиях, например в условиях недостаточного содержания кислорода в воде.

Основной их пищей служат бактерии, одноклеточные водоросли и мелкие органические остатки — детрит. Наибольшее значение имеют бактерии. В опытах многих исследователей удавалось воспитывать ветвистоусых при кормлении их одними бактериями, а американский зоолог Банта получил в таких условиях около 1600 поколений дафний. В природных водоемах ветвистоусые прекрасно живут и размножаются при концентрации бактерий не менее 1 миллиона в 1 см3 воды. Если численность бактерий меньше 500 тысяч на 1 см3, наступление половозрелости дафний задерживается; если же численность бактерий падает ниже 200 тысяч на 1 см3, жизнь рачков становится невозможной. С другой стороны, избыточное количество бактерий (более 3—5 миллионов на 1 см3) также вредно влияет на рачков и вызывает прежде всего замедление или приостановку их размножения, а иногда даже их гибель. Это объясняется выделением бактериями продуктов обмена веществ, ядовитых для ветвистоусых.

От количества бактерий в водоеме зависит численность ветвистоусых. Неоднократно наблюдалось уменьшение числа ветвястоусых в период массового развития сине-зеленых водорослей. Некоторые исследователи предполагали вредное воздействие сине-зеленых на рачков. Однако, по данным Е. Ф. Мануйловой, бурное развитие сине-зеленых само по себе никакого влияния на рачков не оказывает. Оно подавляет развитие бактерий и именно таким образом косвенно воздействует на ветвистоусых. Часто наблюдающиеся периоды резкого увеличения численности ветвистоусых обычно следуют за периодами размножения бактерий.

Помимо бактерий, фильтрующие ветвистоусые используют в пищу одноклеточные водоросли. Они могут заглатывать только самые мелкие виды протококковых и зеленых водорослей, которые обычно развиваются в большом количестве в прудах, но не в крупных озерах. Обычные, особенно колониальные, планктонные водоросли слишком велики для того, чтобы быть проглоченными рачками. Во многих случаях водоросли приобретают большое значение для ветвистоусых не потому, что поедаются ими, а потому, что после отмирания вызывают массовое развитие бактерий — основного корма рачков.

При фильтрации пищи рачки не могут отсортировывать съедобные частицы от несъедобных. Они способны только отбирать частицы по их размеру, отбрасывая слишком крупные.

Фильтрация пищи рачками происходит беспрерывно. Время, нужное для заполнения кишечника, колеблется от 10 до 240 минут и зависит от величины рачков, размеров пищевых частиц, их концентрации и температуры. В течение суток одна дафния поглощает от 4,8 до 40,8 миллиона бактерий (в зависимости от их концентрации), даже после наполнения кишечника рачки продолжают фильтровать, и отфильтрованные частицы двигаются вперед по их брюшному желобку. Но в рот они не попадают: ротовые придатки и задний отдел тела выталкивают их снова в воду. Рачки начинают заглатывать пищу только после того, как кишечник хотя бы частично освободится от ее остатков.

До тех пор пока условия жизни ветвистоусых рачков благоприятны, в водоемах встречаются только самки, откладывающие и вынашивающие в своих выводковых камерах неоплодотворенные яйца.

ГЛАВА 2

Особенности морфологии (внешнее строение)

Одними из наиболее распространенных являются представители рода дафний (Daphnia).Размеры этих рачков незначительнм, обычно меньше 1 мм, редко до 5 мм и в исключительных случаях до10 мм. Тело большинства ветвистоусых ракообразных, например дафнии, заключено в хитиновую полупрозрачную двустворчатую раковинку, а голова вытянута в направленный вниз клюв, или рострум. На лобной части головы расположен непарный фасеточный глаз, возникший в результате слияния двух боковых глаз, а перед ним — простой науплиальный глазок, отсутствующий у некоторых видов.

           Число фасеток, образующих сложный глаз, различно у разных видов и зависит от способа их питания. В глазу отфильтровывающей мелкие частицы дафнии насчитывается всего 22 фасетки, Под рострумом прикрепляются палочковидные обыкновенно относительно очень маленькие передние антенны. Зато задние антенны непропорционально велики по сравнению с телом. Они двуветвисты, причем каждая ветвь снабжена длинными перистыми щетинками. Задние антенны служат основным органом передвижения ветвистоусых. Одновременно взмахивая обеими задними антеннами, рачки отталкиваются ими от воды и таким образом плывут короткими скачками, На нижней поверхности головы находится рот, окруженный спереди верхней губой, с боков жвалами и сзади челюстями.
           Грудной отдел ветвистоусых укорочен и, судя по количеству пар ножек, состоит из 4—6 сегментов. Он, как уже указывалось, помещается внутри двустворчатой раковины, но у самок между спинной поверхностью тела и спинным краем раковины имеется обширная полость, выполняющая роль выводковой сумки. В эту сумку откладываются яйца, и при благоприятных условиях там же они развиваются. Строение грудных ножек различно у разных видов и зависит от характера их питания. У большинства ветвистоусых ракообразных трудные ножки служат для отфильтровывания мелких взвешенных в воде частиц, которыми рачки питаются. В соответствии с этим лопасти грудных ножек снабжены многочисленными перистыми щетинками, образующими вместе фильтрационный аппарат. Ножки совершают до 300—500 взмахов в 1 минуту. У Daphnia этот аппарат усложнен и усовершенствован. Из пяти пар грудных ножек фильтруют только третья и четвертая. При движении первой пары ножек вперед вода поступает в фильтрующую камеру. В это время третья и четвертая пары изгибаются вперед, обеспечивая дальнейший ток воды. Отфильтрованные пищевые частицы поступают в брюшной желобок. Пятая пара ног ограничивает сзади фильтрующую камеру. Делая взмах назад, она вместе с четвертой парой вызывает выводящий ток воды. Таким образом, между грудными ножками дафнии функции разделены, что говорит о большей их специализации. Ближайшие к основанию наружные лопасти грудных ног фильтрующих ветвистоусых ракообразных превращены в жабры.

Задний брюшной отдел тела ветвистоусых укорочен, часто изогнут под прямым углом и может прятаться между створками  раковины. Он обычно заканчивается двумя когтями. Самцы ветвистоусых ракообразных — карлики по сравнению с самками. Часто они в несколько раз меньше самок. Их передние антенны удлинены, а первая пара грудных ножек снабжена коготками, помогающими удерживать самку.

Обыкновенно самцы появляются в водоемах осенью, после значительного понижения температуры. Они прикрепляются к самкам при помощи коготков передних ног и при помощи передних антенн, причем у дафний нередко к одной самке прикрепляются два самца.

ГЛАВА 3

Основные диагностические признаки ветвистоусых  (отличительные признаки)

Семейство Sididae

Вид Sida

Тело вместе с ножками покрыто тонкой и прозрачной двустворчатой раковинкой.

Обе ветви плавательных антенн (вторая пара усиков) несут более чем 10 щетинок.

Семейство Chydoridae

Вид Chydorus

Тело вместе с ножками покрыто тонкой и прозрачной двустворчатой раковинкой. Обе ветви плавательных антенн 3-члениковые. Голова вытянута в длинный клювовидный носик. Первая пара антенн короткая. Кишечник всегда образует петлю.

Семейство Daphnidae

Вид Daphnia

Тело вместе с ножками покрыто тонкой и прозрачной двустворчатой раковинкой. Обе ветви плавательных антенн несут менее 10 щетинок. Внешняя ветвь плавательных антенн 4-члениковая, внутренняя 3-члениковая  Голова не вытянута в клювовидный носик. Кишечник с петлей или без петли. Первая пара антенн короткая, не выступающая из- под головного панциря, или длинная, но тогда отходит, отступя от переднего края головы, которая закруглена и не образует носика. Печеночные выросты есть. Носик имеется. Тело овальное или яйцевидное. Голова большая, не отделена от туловища перехватом. На заднем верхнем крае раковины — длинный шип.

Вид Ceriodaphnia

Тело вместе с ножками покрыто тонкой и прозрачной двустворчатой раковинкой. Носика нет. Тело округлое или овальное. Голова