Водяна блоха

В усіх водоймах України — від альпійських озер Карпатських гір до гіперсолоних озер степового Криму — у величезних кількостях трапляються гіллястовусі та веслоногі раки. Вони мають мініатюрні розміри (1-3 мм завдовжки) і замешкують товщу води. Їх часто називають «водяними блохами», що пов’язано з їхнім способом пересування — тварини «стрибають», як блохи, рухаючи своїми розрослими кінцівками й вусиками, аби втриматись на плаву і не опуститись на дно. І гіллястовусі, і веслоногі раки є вкрай важливими частинами водних екосистем, адже вони становлять левову частку зоопланктону, будучи, з одного боку, їжею для риб, а з іншого — пожирачами одноклітинних водоростей та бактерій, що спричиняють цвітіння води. Мікроскопічні раки украй необхідні природним екосистемам, тож придивімось краще до цих істот.

Гіллястовусі раки

Веслоногі раки

Щоб знайомитись із гіллястовусими та веслоногими раками, нам знадобиться невеликий акваріум обсягом 3-10 л із прісною водою, прозорі пластикові відерця з кришками, дві пластикові склянки (50-100 мл), водяний сачок із дуже дрібним вічком, лупа з п’ятикратним збільшенням, піпетка, предметне скельце, кухонна сіль, лимонна кислота, харчовий барвник, висушена шкірка банана, пекарські дріжджі, жива риба (наприклад, карась) у посудині з водою, настільна лампа, декілька листків цупкого темного паперу або картону, пара латексових рукавичок. Усі спостереження й експерименти записуй у лабораторний журнал і фільмуй для розміщення в інтернеті.

Перш ніж розпочати наші спостереження та експерименти, необхідно подбати про їжу для гіллястовусих та веслоногих раків. Щонайменше за тиждень варто приготувати культуру мікроорганізмів, якими годуватимемо раків. Для цього висушену бананову шкірку слід покласти в пластикове відерце, залити водою та додати дрібку дріжджів (можна спробувати варіант без дріжджів). Відерце обов’язково повинне бути відкритим. Через кілька днів вода скаламутніє, а на її поверхні утвориться плівка — це розплоджуються бактерії та дріжджі. Згодом культуру заселять інфузорії, цисти яких осідають з повітря. За тиждень культура готова для годування гіллястовусих і веслоногих раків. Тільки тепер готуємо акваріум і його мешканців для вивчення.

Акваріум слід ретельно вимити й залити прісною водою. Вода має постояти в посудині близько доби, а тим часом вирушаймо збирати гіллястовусих та веслоногих раків. У найближчій водоймі зі стоячою водою (це може бути канава, озеро, стариця чи ставок), у місцях зростання водяних рослин можна зібрати велику кількість планктону. Сачком зачерпуємо воду, водимо ним по водяних рослинах, а вилов витрушуємо в прозоре пластикове відерце з водою. Під час першого ж огляду можна помітити велику кількість дрібних істот, які «стрибають» у товщі води. Це і є гіллястовусі та веслоногі раки. Проте легко помітити, що із раками до сачка втрапили численні личинки комах (як-от личинки бабок, що є хижаками і живляться планктоном). Тому відразу слід виловити великих тварин із відерця, залишивши лише дрібних. Відерце закриваємо та забираємо додому. Щоб остаточно позбутись небажаних гостей (личинок комах, гідр, хробаків тощо), улов слід «просіяти» крізь сито чи тканинну сіточку із вічками 2-3 мм. Дрібні раки легко пройдуть крізь вічка, а інші тварини залишаться. «Просіяних» гіллястовусих та веслоногих раків заселяємо до акваріума й за годину розпочинаємо спостерігати.

З лупою розглянь раків, що «стрибають» у товщі води. Знайди з-поміж них дафній і циклопів. Зауваж, чим відрізняються ці раки між собою. Яку форму тіла мають дафнії, а яку циклопи? Чим відрізняються способи руху в названих видів? Поспостерігай за окремим раком: скільки стрибків він зробить за хвилину? Зроби схематичні замальовки циклопів і дафній, а також запиши свої спостереження в лабораторний журнал. Не забудь зробити короткий відеоролик для інтернету.

І гіллястовусих, і веслоногих у старих книгах зараховують до «нижчих» раків, однак це не так. Насправді, перші й другі належать до дуже прогресивних еволюційних гілок ракоподібних, про що свідчать результати молекулярних досліджень. «Простота» будови тіла, яка ввела в оману ранніх дослідників, — це результат мініатюризації і пристосування до планктонного способу життя. Предки всіх раків були донними істотами, а перехід до мешкання в товщі води потребував нових адаптацій і втрати усіх старих і непотрібних ознак. Відбулось спрощення будови тіла (адже еволюція — це не лише ускладнення, а й спрощення, якщо воно дозволяє краще виживати).

Дафнія

Гіллястовусі раки отримали свою назву через галузисті, наче гілля, вусики, за допомогою яких вони плавають. Рак робить різкий гребок своїми гіллястими вусами, «підстрибуючи» в товщі води. Далі він повільно опускається, фільтруючи воду й виловлюючи мікробів, після чого знову здійснює різкий рух. Тіло гіллястовусих огорнуте двостулковим хітиновим панциром — карапаксом, розкритим на випуклому черевному боці. Це надає обтічної форми й дозволяє прудко рухатись крізь товщу води.

Веслоногі раки названі так через те, що їхні грудні ніжки пласкі та нагадують весла човна. Ці органи й забезпечують їхній рух. Тіло цих тварин має краплеподібну форму: розширене з боку голови і звужене на хвості. Основним і потужним двигуном веслоногого рака є величезні (відносно розмірів тіла) одногіллясті вуса. Саме ними тварина робить різкі й потужні гребні поступальні рухи.

Настав час годувати раків. В одну пластикову склянку налий води й розчини в ній трошки харчового барвника. Іншу пластикову склянку наповни на половину настоянкою на банановій шкірці і перелий сюди розчин харчового барвника. Залиш суміш на 15-20 хв. За допомогою піпетки набери фарбований розчин і по краплинці внеси в акваріум із раками. Розчин внось лише в одному місці та поспостерігай, як поводитимуться тварини. Додавай розчин декілька разів. Чи активно рухались раки в бік фарбованого розчину? Як змінився колір нутрощів раків? Як гадаєш, чому? Свої міркування запиши в лабораторний журнал та зніми відео.

Циклоп з яйцями, прикріпленими до низу черевця

Гіллястовусі та веслоногі раки живляться різноманітними мікроорганізмами, які заселяють товщу води. До їхньої поживи належать бактерії, одноклітинні водорості, інфузорії тощо. Раки відфільтровують їжу за допомогою спеціальних ніжок, на яких є численні волоски. Гіллястовусі раки виконують фільтрацію за допомогою грудних ніжок. Ніжки ненастанно рухаються й створюють потік води, що проходить крізь розтулені стулки карапаксу. Мікроорганізми затримуються на волосках ніжок і спрямовуються до рота. Веслоногі раки також фільтрують воду, але не грудними ніжками, а за допомогою другої короткої пари гіллястих вусиків. Ці вусики рухаються, утворюючи рух води до рота, де розміщені мацальця зі щетинками, що відловлюють різні мікроорганізми.

За допомогою аркушів цупкого темного паперу або картону закрий половину акваріума зверху, ззаду й збоку. Переднє скло залиш відкритим для спостережень. Освіти незакриту половину акваріума зверху за допомогою настільної лампи та спостерігай за поведінкою раків. У яку частину акваріуму — затемнену чи освітлену — вони перемістились? Як гадаєш, чому? Вимкни лампу та накрий акваріум рушником, щоб він був у цілковитій темряві. За годину зніми рушник й увімкни настільну лампу. Де в цей час перебувають раки? Як змінюється поведінка тварин в залежності від освітлення? Як це пояснити? Усі свої міркування запиши в лабораторний журнал і зроби відеоролик.

У гіллястовусих та веслоногих раків є очі, які мають різну будову в кожної з груп. У гіллястовусих на голові знаходиться пара складних фасеткових очей, складених із простих вічок-оматидіїв. Водночас у веслоногих на голові є лише одне просте вічко між вусиками. Зрозуміло, що ці очі бачать по-різному: просте вічко розрізняє світло й темряву, рухомі предмети й тіні, а складні фасеткові очі, окрім усього, ще й колір. Але основна роль очей — сприйняття світла, з чим пов’язані добові ритми в житті планктонових раків.

І гіллястовусі, і веслоногі мають позитивний фототаксис, тобто вони переважно пливуть у напрямку світла. Це пов’язано, перш за все, з тим, що їхня їжа — одноклітинні водорості, бактерії та інфузорії — також рухаються в бік світла. Тому фототаксис цих раків асоціюється з харчами. У разі зміни освітлення, а особливо його інтенсивності, тварини здійснюють добові вертикальні міграції. Упродовж дня гіллястовусі та веслоногі раки підіймаються в добре освітлені верхні шари водойм, а під час сутінок опускаються на дно.

Але так поводяться не всі особини навіть одного виду: завжди є винятки, коли окремі тварини проявляють негативний фототаксис, тобто опускаються на дно за яскравого світла, а в темряві підіймаються в товщу або близько до поверхні води.

Складне око дафнії

Просте око циклопа

В окремих склянках приготуй розчини кухонної солі та лимонної кислоти. Підфарбуй їх харчовим барвником (підфарбований розчин дасть змогу спостерігати дифузію). На скельце піпеткою нанеси дві великі краплини води: одну в центрі, а іншу ліворуч неї. Справа нанеси маленьку краплину підфарбованого розчину кухонної солі. Піпеткою вилови гіллястовусого чи веслоногого рака й поклади його на центральну краплину води. Тепер кінчиком олівця з’єднай центральну та ліву краплини води широким каналом, а праву підфарбовану краплину з’єднай із центральною вузьким каналом. Спостерігай за поведінкою тварини.

Так само повтори експеримент із лимонною кислотою.

А тепер замість краплини із розчинами солі й кислоти візьми краплину води з посудини, де знаходиться жива риба, і аналогічно проведи експеримент. Ускладнюй експеримент: дуже акуратно, тоненькою цівкою влий склянку води з посудини, де знаходиться риба, до акваріуму з раками.

Як тварини реагували на різні хімічні подразники в експериментах? У який бік рухались раки, чи вони залишалися на місці? Як пояснити побачене? Чому саме така поведінка була у тварин? Усі свої міркування щодо цих запитань запиши до лабораторного журналу й зафільмуй.

Гіллястовусі та веслоногі раки добре розрізняють смаки води, у якій вони мешкають. Це дає змогу їм належним чином реагувати на стан навколишнього середовища, знаходити їжу, партнера для розмноження й відчувати хижаків. Основними органами їх хімічного чуття є вусики, членики яких укриті численними чутливими клітинами з волосками — сенсилами. Ними раки визначають наявність і джерело неорганічних сполук у воді, як-от солей, кислот чи лугів. Різна концентрація цих речовин зумовлює рух тварин до їхнього джерела або від нього. Такі поведінкові реакції є важливими для виживання кожної особини. Окрім того, планктонові раки сприймають феромони. Особливо гостре відчуття цих речовин — у самців, у зв’язку з чим їхні вусики значно довші, а іноді й галузистіші, ніж у самиць. Сприйняття феромонів є важливим для пошуку статевого партнера, адже самиці таким чином приваблюють самців.

Ще одна група речовин, що планктонові раки здатні сприймати, — кайромони. Кайромони є речовинами, що виділяються в середовище іншими тваринами. Вони можуть як приваблювати, так і відлякувати. Зокрема в запропонованому вище експерименті воду з кайромонами живої риби додавали до акваріуму з гіллястовусими та веслоногими раками. Лабораторними експериментами доведено, що запах риби (смак води) викликає страх у раків і вони намагаються чимшвидше залягти на дно, а деякі види навіть намагаються закопатись у дні водойми. Така поведінка тварин є важливою для виживання, адже вони є легкою здобиччю для риби.

• 1. Чи відрізняють функції вус і ніг у гіллястовусих та веслоногих раків?
• 2. Схарактеризуй добовий біоритм життя дафній та циклопів: як змінюється їх життя залежно від пори доби. Чи для людини характерний добовий біоритм? Як він проявляється?
• 3. Чому дрібним рачкам важливо відчувати та реагувати на вміст неорганічних речовин у воді?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Тварини лікують 7 клас Драгулян", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)