Ракообразните се ядат от хората по целия свят, но техните интересни характеристики надхвърлят кулинарните качества. Например чудили ли сте се как дишат раците? С какъв механизъм те успяват да колонизират както водната среда, така и бреговете на плажовете?
От всички видове живи същества, които обитават Земята, само няколко са способни да обитават едновременно земната и водната среда. Ето защо е очарователно да научите стратегиите, използвани от раците, за да останат над и под водата в зависимост от времето на деня (и вида). Прочетете, ако искате да научите повече по темата.
Какво са раците?
Преди да изследваме дишането на тези безгръбначни, намираме за интересно да ги опишем от таксономична гледна точка. На първо място, трябва да се отбележи, че всички раци са десетоноги ракообразни от инфраразред Brachyura, чиято основна характеристика е скъсяването на коремния им сегмент и разширяването на гръдната област.
Раците живеят в морска среда, в сладка вода и дори в относително сухи сухоземни местообитания (като кокосовия рак, Birgus latro). Във всеки случай по-голямата част от видовете, включени в този таксон, изискват много висока влажност на околната среда, за да се развият правилно.
Тези ракообразни принадлежат към разред Decapoda, тоест имат 5 чифта крайници (10 крака). Те се отличават с първия от тях, тъй като всеки преден крак има чела, която му придава функция на скоба. От друга страна, трябва да се отбележи, че раците имат твърд екзоскелет, направен от минерализиран хитин, който трябва да отделят от време на време.
Изчислено е, че на цялата планета има повече от 4500 вида сухоземни раци. Около 850 живеят в сладка вода, а останалите в морска среда.
Как дишат раците?
Със сигурност някога сте виждали рак да тича необуздано по пясъка на плажа. Как е възможно това, когато ракообразните са известни с това, че живеят под вода? Въпреки че може да не изглежда така, отговорът се намира в някои широко известни органи: хрилете. След това ви показваме как дишат тези ракообразни в зависимост от средата, в която се намират.
Как дишат раците под вода?
На първо място е необходимо да се подчертае, че раците имат вътрешни хриле. Те се намират в областта на цефалоторакса, но са защитени от много устойчива хитинова обвивка.Ако някога сте яли едно от тези ракообразни, може да сте виждали хрилете отстрани на тялото (близо до краката) във вътрешната камера на животното.
В морската среда раците благоприятстват преминаването на вода (богата на кислород) през хрилете и там се извършва обмен на газ. Тези безгръбначни създават поток към дихателната си система благодарение на скафогнатита, ламинарен и овален придатък на максилата, който изпомпва вода към хрилете.
Водата преминава постоянно през хрилните нишки, които са добре васкуларизирани. По този начин ракът извършва обмен на газ и може да улови O₂ и да се отърве от CO₂, който метаболизмът му естествено произвежда. Така той диша без проблем под вода.
Как дишат раците на сушата?
Въпросът става по-сложен, ако преминем към сухоземна екосистема, тъй като хрилете са специализирани да извличат кислород във водна среда.Както посочва Орегон Коуст Аквариум, раците имат няколко инструмента, за да заобиколят това ограничение на тяхната физиология.
Някои раци са изключително сухоземни, а други могат да останат за дълги периоди от време извън водата. Тайната се крие в поддържането на хрилете винаги влажни. Ако дихателната система на ракообразните е влажна, атмосферният кислород от въздуха се предава чрез дифузия към водната материя, присъстваща в организма на животното.
Посредством процес на осмоза, кислородът, „уловен“ от водата в хрилната среда, преминава в кръвоносните капиляри на ракообразните, така че дишането се извършва ефективно. За да поддържат хрилете си влажни, раците разполагат с много инструменти:
- Раците използват съединени пластини, за да защитят хрилете си в земната среда.
- Те съхраняват вода в пикочния мехур, кръвна течност и различни специализирани телесни камери.
- Сухоземните екземпляри пият вода, когато могат.
- Съхранявайте на тъмно и влажно място, за да ограничите скоростта на изпарение на водата от хрилете.
С физиологични и поведенчески адаптации, раците са в състояние да поддържат хрилете си влажни и да дишат в земната среда. Във всеки случай, поставянето на ракообразно като това в напълно суха среда за дълго време е синоним на смърт: адаптациите на тези безгръбначни не са безпогрешни.
Някои раци издухват мехурчета с устата си, когато са на сушата. Този знак е показателен, че животното се опитва да аерира хрилете си, за да получи възможно най-много кислород.
Изключенията от правилото
Някои отшелници и кокосовият рак нарушават правилата. Последният споменат вид има много специфична структура, която му позволява да диша изключително въздух и следователно не е необходимо да се връща във водата в нито един момент от живота си на зряла възраст.Този орган се нарича бранхиостегален бял дроб.
Тази адаптация се счита за междинна точка между хрилете и белите дробове, тъй като има физиология, произлизаща и от двете. Бранхиостегалната тъкан е силно нагъната, увеличавайки използваемата повърхност за обмен на газ. Благодарение на своите адаптации, той е много по-ефективен при получаването на кислород от въздуха, отколкото от водата.
Въпреки че имат много малки хриле, кокосовите раци не могат да дишат под вода. Ако се потопят за повече от няколко минути, те се давят.
Същества, привидно прости като ракообразните, могат да ни дадат майсторски клас по адаптация. Кой щеше да ни каже, че животно с хриле може да диша на сушата почти постоянно? Без съмнение начинът, по който дишат раците, ни показва, че на природата не й липсва изобретателност.
