Щитни

Щитни
Научная классификация
Царство: Животные Тип: Членистоногие Подтип: Ракообразные Класс: Жаброногие Подкласс: Листоногие Отряд: Щитни (Notostraca G. O. Sars, 1867) Семейство: Щитни
Латинское название
Triopsidae Keilhack, 1909
Роды
Lepidurus Triops
ITIS 83757 NCBI 63729

Щи́тни (лат. Triopsidae) — семейство небольших пресноводных ракообразных класса жаброногих, выделяемое в подотряд Notostraca.

Название происходит от щитка, который почти полностью покрывает спину животного. Латинское название типового рода Triops (от греч. «трехглазый») щитни получили из-за органа, напоминающего третий глаз, однако до сих пор его функция точно не установлена. Это может быть науплиальный глаз, отличающий свет от темноты и помогающий щитням ориентироваться в пространстве, существуют также мнения, что это своеобразный химический (осмотический) датчик.

Разные виды имеют разные размеры, но все они колеблются в пределах от 2—3 до 10—12 см. Щитни — относительно малоизученные животные, хотя распространены на всех континентах, кроме Антарктиды. У щитней прочный щиток-панцирь, покрывающий спину и до 70 пар ног. Их морфология не изменилась в основных чертах со времен Триасового периода, когда появился первый вид современных щитней, Triops cancriformis. Это было 220—230 миллионов лет назад, в то время только-только появились динозавры, у растений еще не было цветов, а на Земле был единственный континент Пангея. Triops cancriformis считается самым древним видом из существующих ныне.

Экология

Щитни разработали уникальную систему выживания, благодаря которой и сохранились столь долгое время неизменными. Щитни живут в мелких временных (эфемерных) пресных водоемах, где у них нет естественных врагов. Предпочитают стоячие воды. В своей экологической нише они находятся на вершине пирамиды.

Водоемы, в которых живут щитни — эфемерные, пересыхающие в определенные времена года; лужи, канавы, овраги. После того, как низменность заполнилась водой, в течение нескольких часов (24—72) из находящихся в земле цист вылупляются личинки (науплиусы) щитней размером около 0,5 мм. Они очень быстро развиваются, проходя несколько стадий, через примерно 2 недели становятся полностью половозрелыми взрослыми особями и откладывают в грунт цисты следующего поколения. (Цисты, посредством которых размножаются щитни, обычно ошибочно называют яйцами. Однако они представляют собой уже развившиеся эмбрионы, покрытые оболочкой, то есть, цисты.)

Щитни всеядны, кроме того — они главные хищники в своей экологической нише, съедают всё, что меньше их. У большинства видов широко распространен каннибализм, но проявляется он, как правило, в случае нехватки другой пищи. В некоторых регионах определенные разновидности триопсов считаются вредителями, поскольку они повреждают молодые побеги риса.

Продолжительность жизни щитней в лаборатории совпадают с данными от полевых наблюдений: Triops longicaudatus имеет продолжительность жизни приблизительно 50—60 дней, Triops cancriformis — около 90 дней.

Места обитания

Щитни встречаются на всех материках, кроме Антарктиды, от полярных водоемов до тропических.

В Евразии наиболее распространены два вида: Lepidurus apus и Triops cancriformis (щитень летний). В Америке были идентифицированы несколько разновидностей, включая Triops longicaudatus и Triops newberryi. В Австралии установлены несколько подвидов, объединенных названием Triops australiensis. Другие распространённые виды — Triops numidicus из Африки, Triops granarius обитает в Южной Африке, Китае, Японии, Италии и России.

Поведение

Большую часть времени щитни проводят у дна, копаясь в грунте в поисках пищи. Щитни активны круглые сутки, однако для нормальной жизнедеятельности им необходим свет. Иногда щитни плавают у поверхности воды брюшком вверх. Неизвестно, что заставляет их делать это. Гипотеза о нехватке кислорода не подтверждается наблюдениями — щитни ведут себя так и в воде, достаточно насыщенной кислородом. Возможно, это рудиментарное поведение — личинки щитней таким образом находят себе пропитание, бактерий, скапливающихся у поверхности воды. Такое поведение взрослых особей тем более странно, что, выставляя напоказ ярко-красное брюшко, щитни делаются легкой добычей птиц.

Щитни регулярно линяют, особенно в начале жизни, сбрасывая свой ставший тесным панцирь.

Размножение

В большинстве популяций щитней присутствуют только «самки», которые откладывают цисты. Однако точно неизвестно, являются ли особи, несущие цисты, истинными самками, то есть, размножаются ли они партеногенезом, или речь идет о гермафродитах. Многочисленные наблюдения показывают, что при некоторых (точно пока не установленных) обстоятельствах в популяции появляются самцы, и щитни переходят на двуполое размножение.

Яйцеклетки щитни носят в специальных мешочках, пряча их под задним краем панциря (виден на фото). После того, как яйцеклетки разовьются до эмбрионов, щитни зарывают получившиеся цисты в песок, склеивая их в комочки особым секретом. В принципе, после этого популяция щитней может вымирать: если водоём пересохнет, отложенные цисты останутся в грунте и вылупятся при благоприятной ситуации.

Цисты щитней очень «выносливы», если это слово применимо к практически «неживому» объекту — в них не происходит никакого обмена веществ. Им не страшны ни засуха, ни жара, ни мороз. В сухом и темном месте цисты могут храниться десятилетиями.

Механизм «пробуждения» цист пока невыяснен, для того, чтобы циста перешла в активное состотяние, требуются мягкая вода, определённая температура, свет и отсутствие химических веществ, свойственных выделениям живых организмов. Очевидно, что эти условия выполняются тогда, когда момент для вылупления личинок оптимален, условия соответствуют свежезаполненному талой или дождевой водой водоёму и подходящему времени года.

При наступлении благоприятных условий «активируется» около половины цист. Остальные остаются в «законсервированном» состоянии на тот случай, если водоём пересохнет слишком быстро и вылупившаяся популяция не успеет продолжить род.

Иногда водоём не пересыхает до естественной гибели первой популяции (порядка 6—12 недель). В таких случаях отложенные цисты могут дать потомство сразу, без того, что бы высохнуть. Предполагается, что они реагируют на уменьшение количества нитритов и нитратов, содержащихся в экскрементах животных.

Очевидно, что цисты щитней могут переноситься на большие расстояния ветром или животными, расширяя таким образом ареал обитания этих животных, но неопровержимых доказательств этого утверждения пока нет.

Щитни в аквариуме

Щитни — очень неприхотливые животные, они довольствуются любым кормом, нетребовательны к качеству воды; колебания температуры для них тоже не составляют большой проблемы. Только в первые дни жизни необходимо предоставить им «тепличные» условия.

Обычно в аквариумах разводят три вида щитней: т. н. американских — Triops longicaudatus, европейских — Triops cancriformis и австралийских — Triops australiensis. Известны успешные попытки содержания в аквариуме и европейского Lepidurus apus, но для такого аквариума требуется специальное оборудование: в природе этот вид обитает в талой холодной воде с температурой не выше 15 °C.

Эти существа могут стать интересным дополнением к пресноводному аквариуму (если, конечно, соблюдены подходящие для щитней условия, например, им необходим мелкий песок на дне), поскольку щитни едят все, что они находят и, к тому же, необычно выглядят. Они могут, однако, представлять определенную опасность для маленьких рыб, мальков или других ракообразных и могут в свою очередь быть съедены большой рыбой. Кроме того, они могут повредить корни растений аквариума.

В Европе в детских магазинах игрушек часто продают специальные наборы для разведения щитней в качестве научного проекта или аквариума для новичков. Обычно в набор входят подходящая ёмкость, термометр, шланг, аэратор, корм и, собственно, «яйца» щитней (в чистом виде или смешанные с песком). Управляться с ними достаточно просто — песчаную смесь или цисты в чистом виде из такого набора помещают в дистиллированную или ключевую воду и они вылупляются очень быстро — нередко через сутки или быстрее. Рост существенно изменяется от одного дня к следующему, пока они не достигнут своего максимального размера приблизительно в 5—8 см. Помимо неприхотливости, привлекательным моментом является и короткий срок жизни этих ракообразных — дети могут пронаблюдать полный жизненный цикл щитней еще до того, как они успеют им надоесть.

Классификация

Систематизация щитней далеко не полная, так как очень немногие биологи занимаются этими ракообразными. На 2008 год предварительно определены 16 видов:

Род Lepidurus (Leach, 1819)

• Щитень весенний (Lepidurus apus Linnaeus, 1758)
• Lepidurus arcticus (Pallas, 1776)
• Lepidurus batesoni (Lonhorst, 1955)
• Lepidurus bilobatus (Packard, 1883)
• Lepidurus couesii (Packard, 1875)
• Lepidurus cryptus (Rogers, 2001)
• Lepidurus lemmoni (Holmes, 1894)
• Lepidurus lynchi
• Lepidurus mongolicus (Vekhoff, 1992)
• Lepidurus packardi

Род Triops (Schrank, 1803)

• Triops australiensis (Spencer & Hall, 1895)
• Щитень летний, или обыкновенный, или ракообразный (Triops cancriformis Bosc, 1801)
• Triops granarius (Lucas, 1864)
• Triops longicaudatus (LeConte, 1846)
• Triops numidicus
• Triops newberryi (LeConte, 1846)

Ссылки

• Щитень // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Все о щитнях
• Щитень в Красной Книге Южного Урала
• Жаброноги и щитни Челябинской области
• О щитнях и монстрах (отзыв на Чуриловского мутанта)
•  (англ.) Анатомия щитня