Питание мраморных раков



Введение

Мраморные раки — очень интересные животные, являющиеся удобными объектами для наблюдения из-за возможности содержать их в домашних условиях.

Цель исследовательской работы : изучить условия содержания и питание мраморных раков.

Задачи:

1) изучить условия содержания мраморных раков в аквариумах;

2) изучить питание мраморных раков.

Гипотеза: мраморные раки предпочитают растительную пищу.

Методы исследования : наблюдение, измерение, эксперимент.

Актуальность исследования : Благодаря поразительным способностям к адаптации, мраморный рак стал в некоторых странах экологической проблемой, поскольку успешно конкурирует с местными видами и вытесняет их с привычных местообитаний [3].

Практическая значимость: Зная о том, как происходит процесс размножения и развития мраморных раков, можно контролировать их численность в дикой природе и не допустить вытеснение местных видов ракообразных.

Также можно использовать живых раков как объекты для изучения членистоногих в процессе учебной программы по биологии в 7 и др. классах.

Предмет исследования: мраморные раки.

Объект исследования: питание мраморных раков.

Литературный обзор

Происхождение мраморных раков

Мраморный рак (Procarambus virginalis) — пресноводное ракообразное из семейства Десятиногих раков. Сейчас его можно встретить практически в любом уголке планеты, он успешно акклиматизировался во многих регионах [2].

Предком мраморного рака учёные считают распространённых на территории юго-востока США раков Procambarus fallax. В своё время они стали известными аквариумными питомцами, поскольку представляют собой интересных экзотических животных, да и уход за ними минимален.

Раки хорошо размножались, и вот однажды уже в Германии, в тысячах километрах от исторической родины на свет появились особи с очень красивой «мраморной» окраской, что сделало их ещё популярнее. Сначала новую форму рака отнесли к исходному виду — Procambarus fallax, но в 2015 году систематика мраморного рака была пересмотрена, и он стал самостоятельными видом — Procarambus virginalis [2].

Мраморный рак стал в некоторых странах экологической проблемой, поскольку успешно конкурирует с местными видами и вытесняет их с привычных местообитаний. По этой причине во многих странах ввоз и продажа мраморного рака запрещены [2].

Рис.1. Места обнаружения мраморных раков в естественной среде обитания вне исторической родины [3]

Строение мраморных раков

Мраморный рак имеет типичное для Десятиногих ракообразных строение тела. Массивная головогрудь покрыта плотным панцирем — карапаксом. К этому отделу крепятся ходильные ноги, первая пара из которых несет клешни. Также здесь располагаются челюсти и органы чувств (глаза и антенны). Брюшко подвижное, состоит из нескольких сегментов, под которыми располагаются плавательные ножки — плеоподы. На конце брюшка имеется широкий хвостовой плавник.

Одна из главных ценностей этого вида — окраска тела. Общий цвет варьирует от зеленоватого до коричневого, а особый узор напоминает разводы на мраморе, за что рак и получил своё название. У молодых особей подобный окрас выражен плохо, но с возрастом становится всё ярче и контрастнее [2].

Особенности размножения мраморных раков

Эти раки приобрели способность к партеногенезу — одной из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослом организме без оплодотворения. То есть все особи мраморного рака являются самками, которые способны производить потомство, появляющееся путём обычного деления неоплодотворенной клетки. По сути, всё потомство — это клоны матери. Подобное явление у Десятиногих раков наблюдалось впервые.

Половая зрелость наступает в возрасте около полугода. За один раз самка может принести от 20 до 300 икринок. Икру самки носят на своих плавательных ножках (плеоподах). Их постоянное движение обеспечивает вентиляцию и приток свежей воды к икринкам. Инкубация икры длится около месяца, практически всё это время рак проводит в убежище.

После на свет появляются уменьшенные копии родителей, которые способны к самостоятельному питанию [2].

Практическая часть

В результате наблюдений, которые проводились с ноября 2019 года по настоящее время, проводились эксперименты, связанные с питанием мраморных раков.

Условия содержания

Раки содержатся в двух аквариумах 25 (обитает 1 рак) и 40 литров (обитают 4 рака). Грунт состоит из разноцветных искусственных камешков (в одном аквариуме) и крупнозернистого морского песка (в другом аквариуме). На дне имеются ракушки, крупные камни, небольшие бруски из древесины и домики для укрытия раков. Также имеются фильтры для очистки воды и насыщения её кислородом и искусственные растения. Живые растения раки съели (рис.2, 3).

Рис. 2. Рак на искусственном растении

Рис. 3. Рак в «домике»

Показатели воды:

1) t воды = 20 ^о С

2) рН воды — 6–7

Совместное содержание:

1) рыбки гуппи

Питание мраморных раков

Прокормить мраморного рака совершенно нетрудно. Это всеядный организм, способный поедать всё, до чего доберутся его клешни: водные растения и кусочки овощей, живые и замороженные корма, погибшую рыбу, сушёные листья, кусочки рыбы и креветок. Но нельзя забывать, что любой натуральный корм будет не сбалансирован и способен в короткие сроки ухудшить качество воды [4].

Кормить мраморных раков лучше вечером, так как днём они предпочитают прятаться, а не питаться [5].

Растительная пища

Раки едят корм в виде таблеток, приобретённый в специализированных магазинах (там содержится сбалансированный состав необходимых веществ растительного и животного происхождения, а также витаминов и микроэлементов) (рис. 4, 5).

Рис. 4. Молодые раки (47 особей)

Рис. 5. Раки разных возрастов

Мраморные раки отличаются особой неприхотливостью в еде, они всеядны. В основном их подкармливают пищей растительного происхождения.

Для этого отлично подходят:

— кабачки;

— небольшие кусочки шпината;

— салатные листья;

— соцветия одуванчика;

— кукуруза.

Но перед тем как кормить членистоногих, всю растительность необходимо хорошо обработать. Для этого зелень и овощные кусочки складывают в дуршлаг и обдают их кипящей водой, это позволяет избавиться от всевозможных бактерий, а также придать продуктам мягкость. Помимо этого, рекомендовано вносить специальные растительные таблетки, которые полезны не только ракообразным обитателям, но и всем остальным рыбам [6].

В периоды, когда кормление раков проводилось нерегулярно (по разным причинам), раки активно соскабливали «зелень» со стенок аквариума. Поэтому в такие периоды мы старались оставлять зелёный налёт из водорослей для питания животных. Рассмотрев этот налёт под микроскопом, мы определили, что это в основном одноклеточные зелёные водоросли рода Ксенококус.

Животная пища

Помимо растительной пищи, мраморные питомцы нуждаются и в белке. Именно поэтому необходимо хотя бы раз в 7 суток кормить их продуктами, которые его содержат, а именно:

— рыбное филе;

— креветки;

— печень;

— улитки.

Сразу необходимо добавить, что членистоногих нельзя перекармливать. Нужно вносить корма ровно столько, сколько они смогут съесть. Нельзя допускать, чтобы пища, особенно белковая, оставалась несъеденной. Так как она просто опадёт на дно, где впоследствии начнёт гнить, а это, в свою очередь, спровоцирует появление болезнетворных бактерий [6].

Раки потребляли животную пищу также в виде сухого корма.

Раки ели не только растения, но и охотились на рыбок гуппи.

Также для мраморных раков характерен каннибализм. Крупные представители выводка поедали более мелких. Особенно беззащитны были раки сразу после линьки, если не успевали спрятаться.

Без внимания не оставались и умершие раки, являющиеся источником хитина и питательных веществ для живых. Также поедались скелеты после линьки.

Нами было замечено, что у раков выработались условные пищевые рефлексы. Поскольку раков кормят примерно в одно и то же время и в одной и той же части аквариума, то можно заметить в это время рака, ожидающего кормления (рис. 6).

Рис. 6. В ожидании корма

Выводы:

1. Мраморные раки очень неприхотливы и легко содержатся и размножаются в искусственных условиях.
2. Мраморные раки всеядны, но предпочитают растительную пищу. Гипотеза нашла своё подтверждение.
3. Мраморные раки — интересный объект для наблюдения и приобретения навыков аквариумистики.

Интересные факты

Генетика мраморных раков [3]

Новое исследование, опубликованное в Nature Ecology & Evolution, было посвящено генетике мраморных раков. Исследователи из Германии, США и Мадагаскара секвенировали геномы четырёх мраморных раков. Один происходил из самой первой («гейдельбергской») популяции аквариумных раков, известной с 1995 года, второй был выловлен в водоёме в Германии в 2013 году, третий жил в одной из лабораторий США и происходил из немецкого зоомагазина, а четвёртый был куплен на рынке в Мадагаскаре. Для сравнения были также секвенированы геномы четырех Procambarus fallax и одного Procambarus аlleni — так называемого флоридского синего рака, близкородственного вида, обитающего в центральной и южной Флориде и тоже служащего популярным аквариумным животным.

Геном мраморного рака состоит из 3,5 миллиарда пар оснований и содержит 21 000 генов. Исследование выявило ещё ряд качеств этого животного, обеспечивающих ему преимущества в конкурентной борьбе. У него оказалось не два, а три комплекта по 92 хромосомы. Все три соответствуют Procambarus fallax , только два почти идентичны, а третий несколько отличается. Триплоидный набор хромосом возник в результате аномалии при оплодотворении, когда яйцеклетка или сперматозоид, которые должны были содержать гаплоидный (одинарный) комплект хромосом, почему-то сохранили двойной. После оплодотворения комплектов стало три. Судя по всему, это произошло в немецком аквариуме, причём раки, ставшие основателями партеногенетического вида, принадлежали к разным аквариумным популяциям. Авторы работы исключают возможность подобного события в дикой природе.

Полиплоидность, и как частный её вариант — триплоидность, встречается в природе. Особенно часто она бывает у растений, но иногда попадается и у животных. Например, триплоидны многие особи европейской съедобной лягушки ( Pelophylax esculentus ) — природного гибрида озёрной и прудовой лягушек. Триплоидны многие нематоды. В удачных случаях полиплоидия может улучшить приспособленность вида.

Особо удачным для мраморного рака оказалось то, что гены в его гомологичных хромосомах сравнительно часто представлены не одинаковыми, а разными аллелями, то есть мраморный рак гетерозиготен по большому числу генов. В сочетании с утроенным набором хромосом это позволяет ракам избежать накопления вредных мутаций, которое угрожает партеногенетически размножающимся видам [3].

Распространение раков [3]

Обитатели домашних аквариумов не так уж редко попадают в водоёмы. Вспомним, что и в Москве-реке была найдена популяция рыбок гуппи. Неудивительно, что такая судьба ожидала и мраморных раков. Их проникновение облегчалось тем, что для основания новой популяции было достаточно всего одной особи. К тому же эти раки весьма плодовиты и неприхотливы, они питаются как растительной, так и животной пищей, могут жить при широких диапазонах кислотности и температуры воды.

В результате сейчас они отмечены в природных водоёмах не только Германии, но и Чехии, Словакии, Нидерландов, Венгрии, Италии, Румынии, Хорватии, Швеции. В 2015 году украинские зоологи сообщили об обнаружении мраморных раков в затопленном карьере в Днепропетровске и в каскаде прудов в Одессе. Проникли мраморные раки и на другие континенты: их встречают в Японии и на Мадагаскаре (с 2007 года). Причём распространение этих раков на Мадагаскаре вызывает серьёзные опасения, так как они успешно конкурируют с местными видами. Специалисты утверждают, что теперь под угрозой оказались семь мадагаскарских видов пресноводных раков. Места обнаружения мраморных раков в природных экосистемах можно увидеть на карте (рис.1).

Уже последовали первые охранные меры. Мраморных раков запретили продавать в странах Евросоюза. Хотя в Северной Америке их популяции в дикой природе пока не отмечены, штаты Миссури и Теннеси превентивно запретили их ввоз.

Правда, есть и те, кто рад мраморному раку. У жителей Мадагаскара он стал популярной пищей (хотя на сайтах любителей аквариума об этом не упоминают, мраморные раки съедобны), и именно с этим связано его распространение на острове. Британский биолог Джулия Джонс рассказывает, как она в 2009 году на Мадагаскаре встретила в автобусе мужчину, который вёз целый пакет живых мраморных раков. Он намеревался выпустить их в воду на своём рисовом поле и надеялся, что они там приживутся и внесут разнообразие в его меню [3].

Литература:

1. https://www.pesticidy.ru/dictionary/parthenogenesis
2. https://blog.tetra.net/ru/ru/mramornyj-rak-rozhdennyj-bez-oplodotvoreniya
3. https://polit.ru/article/2018/02/10/ps_marmorkrebs/
4. https://blog.tetra.net/ru/ru/mramornyj-rak-rozhdennyj-bez-oplodotvoreniya
5. https://cdcuw.ru/kormlenie-akvariumnyh-rakov-chem-kormit-akvariumnyh-rakov-v/
6. https://ribnydom.ru/drugie-obitateli/mramornye-raki-soderjanie-i-razmnojenie-v-akvariyme.html