Пищеварительная система ракообразных

Что такое пищеварительная система ракообразных

 

 

Пищеварительная система ракообразных – это система органов, которая используется данными существами при пищеварении. Она имеет свои особенности и отличия от других пищеварительных систем, а также позволяет ракообразным наиболее эффективно выживать в своей среде.

 

Ракообразные – это крупный класс членистоногих животных. Отличительная их особенность – тело, разделенное на сегменты и покрытое панцирем. К сегодняшнему дню ракообразные широко распространились по свету и освоили практически все возможные типы водоемов. И у таких интересных существ, безусловно, присутствуют многообразные внутренние системы, которые позволяют им жить, функционировать и конкурировать с другими водными обитателями. Далее будет подробно рассмотрена пищеварительная система ракообразных – одна из самых интересных и полных особенностей систем.

 

 

Строение пищеварительной системы ракообразных

 

 

Строение пищеварительной системы у ракообразных довольно простое, хоть и является хорошо развитым. Состоит она из ротовой полости, пищевода, глотки, желудка, цедильного аппарата, кишечника, пищеварительной железы и анального отверстия.

 

Стоит более подробно остановиться на порядке этих самых органов и поговорить о том, какой именно путь проделывает пища. Начнем с того, что ракообразные, в большинстве своем, являются всеядными животными. Однако несмотря на это, до девяноста процентов потребляемой ими пищи – еда растительного происхождения. Это могут быть водоросли, хвощи и прочие водные растения. Если говорить про животную пищу, то ракообразные спокойно могут есть мелких моллюсков, червяков и личинок. И для того, чтобы помочь ракообразным справляться со столь разнообразной питательной нагрузкой, эволюция подарила им мощные челюсти. Они позволяют ракам измельчать пищу до кашеобразного состояния и отправлять ее далее в глотку. В глотке пища не задерживается надолго и в скором времени попадает в пищевод, который транспортирует ее прямиком в желудок.

 

Желудок же у ракообразных устроен довольно необычно – он состоит из двух отделов, через которые последовательно проходит еда. Первый отдел – жевательный, а второй – цедильный. Жевательный отдел раков предназначен для дополнительного измельчения и перетирания пищи. Для этой цели данный отдел оснащен специальными хитиновыми зубцами. После тщательного измельчения пища поступает в цедильный отдел, выполняющий роль своеобразного фильтра. Дело в том, что внутри он полностью покрыт специальными хитиновыми волосками, которые пропускают только достаточно измельченную пищу. Подробнее о том, как именно функционирует желудок у ракообразных, пойдет речь в следующих разделах.

 

После того, как пища пройдет через желудок, она поступает в среднюю кишку. Средняя кишка имеет одну необычную особенность —  она почти в тринадцать раз короче задней. Здесь же в работу подключается пищеварительная железа (не путать с печенью!), которая с помощью специальных ферментов усваивает пищу. Все, что усвоено не было, проходит дальше, отправляясь прямиком в заднюю кишку, а оттуда – на волю.

 

 

Функции пищеварительной системы ракообразных

 

Говоря о функциях самой системы в целом, все очень просто – основная ее задача заключается в усваивании пищи и доставлении питательных элементов по всему организму. Однако на самом деле такая простая на первый взгляд задача раскладывается на множество подфункций. И каждый орган пищеварительной системы, каждый ее отдел отвечают за что-то свое.

К слову об отделах, биологи разделяют пищеварительную систему ракообразных на три условных отдела – передний (включающий в себя ротовое отверстие, ногочелюсти, пищевод и первый отдел желудка), средний (второй отдел желудка и средняя кишка вместе с пищеварительной железой) и задний (непосредственно задняя кишка и выделительные органы).

 

Итак, передний отдел выполняет функцию поимки и первичного измельчения пищи. В захвате и удержании пищи раку помогают ногочелюсти. Это такие парные конечности, которые являются сросшимися с головой сегментами груди. Челюсти и ротовое отверстие выполняют функцию перетирки пищи, а глотка с пищеводом – транспортировочную функцию. Что касается кардиального (жевательного) отдела желудка, он выполняет функцию основного измельчения пищи.

 

Средний отдел служит для всасывания и транспортировки питательных элементов. Пилорический (второй) отдел желудка выполняет сортировочную функцию, пропуская вперед только достаточно измельченную пищу, средняя кишка транспортирует ее, а пищеварительная железа с помощью ферментов производит всасывание и усваивание питательных элементов.

 

Задний же отдел выполняет выделительную функцию, убирая наружу все ненужные и бесполезные элементы пищи, проще говоря, отходы. И таким образом получается, что в сумме все три отдела скоординированы и выполняют общую работу, однако функции внутри них рассредоточены по-разному. Пищеварительная система у ракообразных, как и у любых других животных, достаточно многогранна и многофункциональна. Теперь нужно остановиться на некоторых органах поподробнее и разобрать, как устроен каждый из них.

 

Пищевод ракообразных

 

 

Пищевод у ракообразных представляет переднюю кишку и выполняет функцию транспортировки. Он довольно короткий, расположен почти вертикально, а в конце расширяется и переходит в желудок. Точнее, в первый его отдел. Никаких особенностей здесь не наблюдается.

 

 

Желудок ракообразных

 

 

Пожалуй, самый сложный орган во всей пищеварительной системе раков. Имеет два отдела – кардиальный и пилорический, или же, в народе, жевательный и цедильный. Разберемся подробнее, как и засчет чего происходит измельчение пищи в желудке. А протекает оно засчет желудочной мельницы. Она представляет из себя три внушительных хитиновых зубца, расположенных сверху и по бокам. Все это устройство приводится в движение благодаря сложной мышечной системе, которая крепится к желудку с наружной стороны.

 

Что касается пилорического отдела, то по размерам он поменьше кардиального, однако устроен все так же интересно. Состоит он из системы фильтрации, которая представляет собой обилие складок с хитиновыми щетинками. Благодаря такой хитроумной системе, в среднюю кишку сможет поступить либо полужидкая пища, либо та пища, которая измельчена до похожего состояния.

 

Что еще стоит выделить из особенностей желудка, это гастролиты, располагающиеся в углублениях кардиального отдела. Они богаты известью и служат для образования панциря. Дело в том, что ракообразные могут линять. Это связано с их ростом и жизненным циклом. Когда панцирь становится мал раку, он сбрасывает его и формирует новый. Некоторые виды членистоногих поедают свой старый панцирь, чтобы пополнить запасы кальция.

 

Как несложно догадаться, в период линьки ракообразные максимально уязвимы, ведь у них нет никакой защиты. Однако несмотря на это, эволюция пока что не дошла до того, чтобы как-то защитить животных на это время – они растут и линяют в течение всей жизни, предпочитая на момент обновления панциря просто куда-то прятаться. Так вот, что касается гастролитов, то в момент линьки они как раз перевариваются, а известь, которую они содержат, идет на отстройку нового панциря. Вот такая вот вспомогательная функция присутствует в желудке у раков.

 

 

Печень (пищеварительная железа) ракообразных

 

 

Пищеварительная железа, иногда еще ошибочно называемая печенью – это специальные, в мешковидной форме выросты средней кишки, отвечающие за всасывание пищи. У ракообразных такая железа двулопастная. Пищеварительная железа ракообразных способна выделять специальный фермент, расщепляющий клетчатку. Изнутри данная железа выглядит как большое скопление тонких трубочек. Стенки этих самых трубочек выделяют ферменты и выполняют функцию усваивания пищи.

 

 

Прямая кишка ракообразных

 

 

Прямая кишка у ракообразных выглядит как прямая трубка, по которой выбрасываются наружу все отходы. Она достаточно длинная, однако никаких функций, кроме выделительной, не производит.

 

 

Особенности пищеварительной системы ракообразных

 

 

Как можно понять из всего вышесказанного, пищеварительная система у ракообразных достаточно многообразная и хорошо развитая. Основными ее особенностями являются:

• Наличие двухкамерного желудка
• Необычное и довольно сложное устройство этого самого желудка
• Сложные ферменты, выделяемые пищеварительной железой
• Присутствие особых вспомогательных инструментов для поимки и удержания пищи (ногочелюсти)
• Соотношения длин средней и задней кишки
• Наличие двойной системы пережевывания пищи. Первая – челюсти, вторая – кардиальная камера желудка
• Присутствие в желудке богатых известью гастролитов, которые могут поглощаться при линьке и использоваться для формирования нового панциря

 

Таким образом, мы можем проследить влияние эволюции и увидеть, какие именно приспособления пришлось приобрести ракообразным для того чтобы выживать в непростой и полной опасностей водной среде. Также в особенности пищеварительной системы можно записать и всеядность – она позволяет ракам не быть столь требовательными к потребляемой пище и существенно расширить спектр поглощаемой еды. В зависимости от конкретного периода, стадии жизненного цикла или состояния окружающей среды, рак может потреблять в пищу самые разные вещи.

 

Например, в период линьки ракообразные стремятся максимально скрыть свое присутствие, прятаться и не высовываться. Понятно, что в такой промежуток времени ни о какой охоте не может идти и речи, а значит, ракообразное будет питаться исключительно растительностью, которую удастся найти неподалеку от убежища. А вот когда панцирь отрастет, и рак будет надежно защищен от опасностей внешней среды, то животное будет не прочь полакомиться и небольшими моллюсками, мелкими личинками и тому подобной живностью. Ногочелюсти же помогут ему в этом и сделают весьма опасным противником на ближней дистанции.

 

Однако пищеварительная система ракообразных вовсе не так прагматически прозаична. Она обладает еще массой неизученных свойств и исключений, которые обнаруживаются и по сей день. Например, недавно ученые, которые изучали особый вид ракообразных – древесных ракообразных, а именно, вид Limnoriidae, сделали в ходе своих исследований вывод, что пищеварительная система данных существ может стать ключом к получению биотоплива из древесины. Эти крошечные существа, несмотря на свою кажущуюся безобидность, могут прогрызать высокопрочное покрытие на древесине и тем самым портить причалы и лодки человека.

 

Как именно они умудряются такое проворачивать – до сих пор неизвестно. Однако наибольший интерес представляют гемоцианы – белки, которые окрашивают кровь беспозвоночных в синий цвет. В случае Limnoriidae они также позволяют получать сахар из дерева. Также эти ракообразные – единственные во всем мире известные животные, которые имеют стерильную пищеварительную систему. Благодаря этому ученым удалось провести все необходимые наблюдения и тщательно исследовать процесс переработки древесины ракообразными. Limnoriidae сперва измельчают древесину на мелкие кусочки, а потом используют гемоцианы. Так они разлагают древесину и превращают ее в сахар.

 

Исследования ученых показали, что с помощью гемоцианаинов получится удвоить количество сахара, не прибегая к дорогостоящей термохимической обработке. А это – первый шаг к созданию дешевых и стабильных инструментов для преобразования древесины в низкоуглеродное биотопливо. Вот таким образом ракообразные могут помочь человечеству в создании новых источников энергии!

 

Итак, подводя итог и делая выводы, можно сказать, что пищеварительная система ракообразных – целая кладезь интересных особенностей для изучения и прекрасный пример того, насколько шедевральными бывают творения природы. Ведь раки могут служить не только вкусным деликатесом в ресторане, но и ключом к созданию биотоплива. Да и в конце концов – просто интересным животным, которое наверняка будет любопытно изучать любителям биологии.