Przystosowanie skorupiaków do środowiska i trybu życia

1. Środowisko i tryb życia:

Skorupiaki zamieszkują środowiska wodne, gdzie w ogromnej liczbie wchodzą między innymi w skład planktonu. W morzach i oceanach niektóre skorupiaki zasiedlają płycizny strefy przybrzeżnej, inne przystosowały się do życia w głębinach, jeszcze inne unoszą się w toni wodnej. Duża grupa skorupiaków zamieszkuje wody słodkie – zarówno duże rzeki, jeziora, jak i małe zbiorniki wodne, nawet kałuże. Nieliczne skorupiaki żyją na lądzie, zasiedlając miejsca o dużej wilgotności, natomiast dla nielicznych pasożytów z tej gromady środowiskiem życia jest powierzchnia lub wnętrze ciała żywiciela. Skorupiaki to zwierzęta przeważnie wolno żyjące, ale znane są również gatunki osiadłe.

2. Pokrycie ciała:

Powłokę ciała stanowi jednowarstwowy nabłonek (hipoderma), który wydziela na powierzchnię chitynowy oskórek (kutikulę). Związek ten odznacza się plastycznością i twardością. Na ogół jest on wysycony solami wapnia, przez co wraz ze wzrostem rozmiarów ciała staje się twardy i bardziej wytrzymały. By ciało mogło rosnąć, konieczna jest okresowa wymiana oskórka, tzw. linienie.

Oskórek chroni skorupiaki przed szkodliwymi wpływami środowiska – urazami mechanicznymi oraz wysychaniem, jednocześnie ograniczając wymianę gazową. Stanowi też miejsce przyczepu dla dobrze rozwiniętych mięśni poprzecznie prążkowanych; pełni funkcję szkieletu zewnętrznego, osłaniającego wspomniane już mięśnie i narządy wewnętrzne, a także chroniącego przed uszkodzeniem i atakiem wrogów. W celu umożliwienia ruchów elementów ciała wykształciły się elastyczne połączenia funkcjonalnie odpowiadające stawom kręgowców.

Ciekawym zjawiskiem jest również tzw. cyklomorfoza, występująca u rozwielitek. Związane jest to ze zmianą warunków środowiska. Rozwielitka potrafi okresowo (sezonowo) zmienić kształt pancerza oraz rozmiar ciała (w tym długość czułków). To przystosowanie pozwala jej na przetrwanie w różnych, często niekorzystnych warunkach życia.

Skorupiaki mają niejednokrotnie żywe ubarwienie: czerwone, żółte, zielone, niebieskie, fiołkowe, brunatne i czarne we wszystkich odcieniach i kombinacjach. Często jest ono zmienne w zależności od środowiska. Ubarwienie to zależy od różnego rodzaju barwników występujących w stanie płynnym bądź ziarnistym w komórkach barwnikowych, tzw. chromatoforach, w nabłonku pokrywowym lub głębiej położonej tkance łącznej.

3. Budowa zewnętrzna:

Ciało skorupiaków jest segmentowane, podzielone na głowę, tułów i odwłok. U wielu skorupiaków segmenty głowowe zrastają się z tułowiowymi, tworząc głowotułów okryty jednolitym pancerzem. Jest to widoczne przystosowanie do środowiska wodnego. Obły kształt skorupiaka zmniejsza opór wody, umożliwiając szybkie poruszanie się.

Z przodu pancerz wyciągnięty jest w kolec czołowy, po którego bokach leży para oczu i dwie pary czułków.

Aparat gębowy tworzą: para płytkowatych żuwaczek, dwie pary szczęk i trzy pary szczękonóży. Czwarta para odnóży tułowiowych zakończona jest potężnymi szczypcami, służącymi do chwytania i rozszarpywania zdobyczy. Wszystkie te elementy są narządami wyspecjalizowanymi w obróbce (rozdrabnianiu) i podawaniu pokarmu do otworu gębowego.

Dalej na głowotułowiu występują odnóża kroczne (trzy pierwsze pary również zakończone są szczypcami). Na dobrze wykształconym odwłoku znajdują się kolejne pary odnóży, łącznie z ostatnią parą odnóży odwłokowych, które są odnóżami pływnymi. One właśnie, zrośnięte z ostatnim segmentem odwłoka, tworzą rodzaj wachlarzowatej płetwy umożliwiającej sprawne cofanie się i szybkie poruszanie się w wodzie (rak pływa, a nie chodzi tyłem).

Każdy segment pierwotnie jest wyposażony w parę dwugałęzistych odnóży, które mogą niekiedy zanikać lub znacznie się przekształcać (w oczy, czułki, żuwaczki, szczęki, u niektórych w szczękonóża, odnóża kroczne lub pływne, narządy kopulacyjne).

4. Układ oddechowy:

Skorupiaki są generalnie organizmami wodnymi, w związku z tym oddychają skrzelami, które są płatowato–pierzastymi, silnie ukrwionymi tworami ciała, położonymi w jamie skrzelowej w głowotułowiu. Ich wyrostki umieszczone są u podstawy odnóży. Przepływająca dzięki ruchom odnóży woda omywa wyrostki skrzeli. Przez ich ściany zachodzi wymiana gazowa. Skrzela pokryte są specjalnymi wieczkami, pełniącymi funkcje ochronne.

Dodatkowym powodem wykształcenia odpowiednio wyspecjalizowanych narządów oddechowych (skrzeli) jest pokrycie ciała skorupiaków pancerzem chitynowym, który ogranicza wymianę gazową przez powierzchnię ciała.

Mniejsze skorupiaki oddychają całą powierzchnią ciała, zaś lądowe oddychają tzw. pseudotchawkami.

Ciekawostką jest, że rak zasadniczo może żyć tylko w wodzie, ale co pewien czas, zamykając jamę skrzelową, może przebywać na lądzie, dopóki skrzela nie wyschną.

5. Układ pokarmowy:

Skorupiaki odżywiają się bardzo zróżnicowanym pokarmem. Są wśród nich mięsożercy, roślinożercy i wszystkożercy, a biorąc pod uwagę sposoby pobierania pokarmu – drapieżniki, saprofagi, filtratory i pasożyty zwierząt wodnych (zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne).

Pierwszym elementem układu pokarmowego jest aparat gębowy, służący do pobierania pokarmu. U niektórych skorupiaków (np. u pąkli) odnóża w postaci dwugałęzistych „wąsów” wystają przez otwór w pancerzu i napędzają pokarm do otworu gębowego. U innych, takich jak rak, szczękonóża służą do rozdrabniania pokarmu.

U niektórych skorupiaków (np. raka, który jest drapieżnikiem) występuje żołądek żujący, zaopatrzony w listewki i zęby chitynowe. Stąd pokarm przechodzi do żołądka cedzącego, stanowiącego filtr, dzięki czemu do dalszej części przewodu pokarmowego przechodzi tylko pokarm roztarty. Dodatkowym narządem trawiennym jest wątrobotrzustka, z gruczołem wątrobowo–trzustkowym, w postaci dwóch dużych, silnie rozgałęzionych płatów.

Niektóre formy pasożytnicze nie mają jelita.

Wśród skorupiaków występują również zwierzęta symbiotyczne (np. rak pustelnik i ukwiały); one same są często pokarmem dla innych zwierząt.

6. Układ wydalniczy:

Skorupiaki, jako zwierzęta typowo wodne, są amonioteliczne, wydalają amoniak (nie tylko przez narządy wydalnicze, ale i przez skrzela). Lądowe skorupiaki (np. równonogi) wydalają amoniak w formie gazowej przez pokrycie ciała.

Narządami wydalniczymi są zmodyfikowane metanefrydia, tj. tzw. gruczoły zielone, zwane także czułkowymi (I para), usuwające produkty przemiany materii przez otwory położone u nasady czułków, oraz gruczoły szczękowe, zwane również skorupowymi, uchodzące u nasady drugiej pary szczęk.

7. Układ krwionośny:

Jest otwarty, dlatego że krew nie krąży w zamkniętym systemie naczyń. Składa się z serca, naczyń tętniczych, żylnych i zatok. Ruch krwi powodują skurcze serca położonego po grzbietowej stronie ciała. Krew z serca wypływa kilkoma tętnicami, następnie wydostaje się do systemu zatok (są to przestrzenie między narządami). Następnie z zatok przepływa do skrzeli, skąd po natlenieniu wpływa do serca przez trzy pary ostiów (otworków w sercu). Krew w zatokach przelewa się dzięki ruchom odnóży i ruchom oddechowym.

Krew np. raka jest bezbarwna, nie ma krwinek czerwonych, tylko amebowate krwinki białe. U niektórych skorupiaków występuje barwnik (hemocyjanina) zawierający miedź (natleniony barwnik – kolor niebieski, nienatleniony – bezbarwny).

8. Układ nerwowy:

Układ nerwowy skorupiaków wykazuje różny stopień centralizacji (zlewania zwojów), co spowodowane jest zlewaniem się poszczególnych segmentów. Składa się on z mózgu, zwojów nerwowych oraz odchodzących od nich nerwów i narządów zmysłów, tj. oczu (pojedyncze proste – środkowe, naupliusowe i parzyste złożone), czułków, na których znajdują się narządy dotyku i węchu (sensyle węchowe, tworzące podstawę konstrukcyjną receptorów), narządów słuchowych (tympanalnych) oraz narządów równowagi (statocyst).

Zmysły stawonogów są dobrze rozwinięte, zwłaszcza węch i wzrok (oczy złożone, osadzone na ruchomych słupkach, np. u raka, umożliwiają patrzenie we wszystkich kierunkach bez zwrotów ciała).

Skorupiaki odbierają także wrażenia mechaniczne, dzięki tzw. włosom czuciowym oraz wrażenia cieplne; niektóre są wrażliwe na ciśnienie wody, mają ponadto narządy informujące o stanie napięcia mięśni (proprioreceptory).

Zwoje nerwowe (podobnie jak u wielu bezkręgowców) pełnią też dodatkowo funkcję wewnątrzwydzielniczą.

9. Układ rozrodczy i rozwój:

Skorupiaki są zwierzętami jajorodnymi i w większości rozdzielnopłciowymi. Nieliczne wolno żyjące formy, a w większości osiadłe (np. pąkle) i pasożytnicze są hermafrodytami. Zachodzi u nich rozwój prosty lub złożony.

Kopulacja odbywa się jesienią, po czym samica składa ok. 200 jaj. Samice skorupiaków często noszą jaja (rzadziej młode) w specjalnych komorach lęgowych pod pancerzem lub przyklejone do odnóży, co zapewnia młodym bezpieczny rozwój. Na przykład u rozwielitki zapłodnione jaja zamknięte są w wytworzonej przez samicę kapsułce, która znajduje się na pancerzyku; ten mechanizm ochronny i zarazem obronny pomaga przetrwać jajom okres zimowy, nawet jeśli organizm obumrze.