Wszystkie skorupiaki, od mikroskopijnych zwierząt wchodzących w skład planktonu do olbrzymiego kraba japońskiego, mają jedną cechę wspólną: twardy, członowany szkielet zewnętrzny, który daje im oparcie i ochronę.

Skorupiaki to jedna z kilku grup zwierząt, które wykształciły złożone, przypominające pancerz szkielety, osłaniające mięśnie i narządy wewnętrzne, a także chroniące przed uszkodzeniem i atakiem wrogów. Wszystkie te zwierzęta są nazywane stawonogami, co oznacza, że ich odnóża połączone są za pomocą stawów. Jest to istotne, ponieważ najważniejszą cechą odróżniającą te stworzenia od. powiedzmy, mięczaków – takich jak posiadające muszle sercówkowate i małże – jest fakt, że ich kończyny są schowane w rurce z twardego, kościstego materiału z ruchomymi stawami.

Najlepiej znaną grupą stawonogów są owady, ale jest jeszcze wiele innych zwierząt, takich jak pająki, skorpiony, pareczniki i krocionogi. które posiadają tę samą strukturę szkieletu. Niektóre z tych zwierząt są bardzo podobne do skorupiaków – na przykład skorpion w znacznym stopniu przypomina raka – jednak dokładne badania sugerują. że miały one innych przodków, a budowę ciała typową dla skorupiaka przyjęły po prostu dlatego, że stanowiła najlepsze rozwiązanie wspólnego problemu wspierania i ochrony delikatnej tkanki. To rozwiązanie – szkielet zewnętrzny – to w zasadzie zgrubiała i sztywna skóra zwana kutikulą. Jej skład różni się w zależności od rodzaju zwierzęcia, ale jeśli chodzi na przykład o owady, ich pancerz składa się głównie z chityny, zrogowaciałego, elastycznego materiału przypominającego roślinną celulozę (podstawowy składnik drewna). U wielu dużych morskich skorupiaków, takich jak kraby i homary, chityna została wzbogacona wapniem i w efekcie powstała twarda, wapienna ?skorupa”. Jest ona doskonałą ochroną przed wszelkimi uszkodzeniami. a oprócz tego dzięki niej rosnące zwierzę nie ?zapada” się pod swoim ciężarem.

Kolejne trudności

Proces rośnięcia niesie ze sobą wiele niebezpieczeństw i trudności. U zwierząt posiadających szkielety wewnętrzne – tak jak u ludzi – kości po prostu rosną wraz z otaczającymi je mięśniami i narządami. Jednak rogowe bądź wapienne szkielety zewnętrzne stawonogów nie mogą rosnąć w ten sam sposób. Taki zesztywniały pancerz ma niezmienną wielkość: jeśli mięśnie i narządy wewnętrzne zwierzęcia będą się w dalszym ciągu powiększały, ciśnienie wewnątrz skorupy będzie po prostu rosło, aż zostanie on rozsadzony.

W pewnym sensie tak właśnie się dzieje, ponieważ skorupa ma wbudowane strefy słabsze, które otwierają się. kiedy nacisk od wewnątrz przekraczają pewien poziom. Na określonym etapie rozwoju zwierzę ma już przygotowaną powłokę pod starą ?zbroją”.

Kiedy nowa skorupa jest już gotowa – i zwierzęciu zaczyna być ciasno – stara zostaje zdarta przez siłę powietrza lub wody, odsłaniając nowy pancerz. Ponieważ nowy pancerz jest jeszcze miękki, zwierzę ?nadyma” go powietrzem lub wodą, by, gdy zesztywnieje, był wystarczająco duży, aby pomieścić powiększające się miękkie części ciała. W tym czasie zwierzę stanowi łatwą zdobycz dla swoich wrogów.

Budowa ciała

Niektóre stawonogi, jak owady i pająki, charakteryzuje stała, określona liczba nóg (sześć u owada, osiem u pająka), jednak skorupiaki są o wiele bardziej zróżnicowane. Przed wszystkim skorupiaki posiadają jedną parę nóg na każdy segment ciała, i ta podstawowa struktura jest wyraźnie widoczna u jednego z najlepiej znanych przedstawicieli tej grupy, prosionka szorstkiego.

Ciało tych stworzeń składa się z łańcucha opancerzonych segmentów, przy czym każdy zaopatrzony jest w jedną parę nóg, spełniających jednak różne funkcję. Te na pierwszych 7 segmentach, znajdujące się tuż za głową, służą do chodzenia, jednak te znajdujące się na 5 ostatnich segmentach zostały przystosowane do spełniania funkcji oddechowych. Para na segmencie końcowym prawdopodobnie służy jako narządy czuciowe, podobnie jak 2 pary czułków wychodzących z małej głowy tego zwierzęcia.

Chociaż część ciała prosionka sprawiają wrażenie podobnych, przy dokładniejszym badaniu można odkryć, że ostatnie 6 tworzy część ogonową, przytwierdzoną do ostatnich siedmiu odnóży krocznych. U wielu skorupiaków ten podział stawał się o wiele wyraźniejszy, aż doszło do tego, że segmenty służące do chodzenia połączyły się z głową tworząc główną część głowotułowia. Typowym przykładem jest tutaj krewetka: rozłupując ją oddzielamy najpierw część ogonową, po czym zostaje nam jedynie głowotułów.

Głowotułów okrywa część tułowiowa pancerza skorupiaków. U niektórych, np. u krabów, ma on kształt szerokiej muszli; u innych bardziej przypomina kapsułę, spełniającą podobną funkcję jak muszla w przypadku ostrygi. Jednak pomimo wielu modyfikacji podstawowa budowa skorupiaków jest zawsze taka sama, oparta na założeniu, że na jeden segment przypada jedna para kończyn. Jeśli siedem segmentów połączy się w jedną część, ta część ma z reguły 7 odnóży.

Dryfujące i pływające

Poza godnym uwagi wyjątkiem prosionków, niemal wszystkie skorupiaki są zwierzętami wodnymi. Niektóre pełzają po dnie morza lub rzeki, inne przyczepiają się do skał, wiele po prostu dryfuje z prądem w towarzystwie zwierząt i roślin określanych mianem planktonu.

Taki tryb życia prowadzi część najbardziej prymitywnych skorupiaków. Przykładem mogą tu być liścionogi bezpancerzowe. Żyjące w słodkowodnych kałużach i sadzawkach zachowały podstawową, wielosegmentową formę pierwszych skorupiaków, posiadając nie mniej niż dwadzieścia wyraźnych segmentów tułowiowych, każdy zaopatrzony w parę podobnych do liści odnóży. Te odnóża są mniej więcej identyczne, ale spełniają wiele funkcji: liścionóg płynie do góry nogami za pomocą rytmicznych uderzeń wszystkimi odnóżami, a w tym czasie włoski pokrywające kończyny odfiltrowują cząsteczki pożywienia znajdujące się w wodzie. Kiedy zwierzę zmienia kierunek ruchu, cząsteczki jedzenia zostają przeniesione przez wodę do przodu i przytrzymane przez lepkie wydzieliny na kończynach gębowych, które następnie przekazują je do jamy gębowej skorupiaka. Jednocześnie kończyny pochłaniają tlen z wody przez swoje cienkie pancerzyki, służąc w ten sposób jako skrzela. Z tej przyczyny liścionogi i ich krewni znani są pod nazwą skrzelonogów.

Inne skrzelonogi wyglądają całkiem inaczej. Maleńka wodna istota, rozwielitka, żyjąca w stawach i jeziorach, wytworzyła pancerz części tułowiowej okrywający większą część jej ciała, pozostawiając na wierzchu jedynie głowę. Jej nogi służą jako skrzela – dlatego została zaklasyfikowana do skrzelonogów – ale pływa za pomocą uderzeń drugiej pary swoich potężnych czułków, przepychając bogatą w pożywienie wodę przez aparat filtrujący swoich owłosionych kończyn.

Widoczne narządy

Rozwijający się pancerz tułowiowy rozwielitki jest przezroczysty, zatem wszystkie narządy wewnętrzne tego zwierzęcia są dobrze widoczne, łącznie z komorą lęgową, w której dojrzewają komórki jajowe.

Zwierzęta są rozdzielnopłciowe, jak większość skorupiaków, ale osobnik żeński jest w stanie wydać młode bez kopulacji, który to proces otrzymał nazwę partenogenezy. Dzięki temu populacja rozwielitki może gwałtownie powiększać się na początku roku, kiedy istnieją idealne warunki żerowania i wzrostu. Takie populacje mogą składać się wyłącznie z osobników żeńskich. Późnym latem i jesienią zmieniające się warunki zachęcają do rodzenia osobników męskich, które następnie łączą się z samicami, by doprowadzić do powstania zapłodnionych komórek jajowych. Są one bowiem bardzo odporne na zimno i brak wody, co pozwala gatunkowi przeżyć zimę, podczas której wyginą dorosłe osobniki. W następnym roku z jaj wylęgną się młode i cykl powtórzy się po raz kolejny.

W każdym zbiorniku wodnym pływającym rozwielitkom towarzyszą maleńkie skorupiaki z niezwykle długimi czułkami rozpostartymi po obu bokach. To widłonogi, przedstawiciele licznej gromady, składającej się z ponad 8400 gatunków żyjących w wodach słodkich i oceanach na całym świecie.

Filtrowanie

Przez większą część roku morskie widłonogi żerują na innych zwierzętach planktonowych, jednak podczas wiosennego ?kwitnienia” planktonu zaczynają odżywiać się przez filtrowanie wody, skierowywanej przez drugą parę czułków do sita zmodyfikowanych kończyn.

W tych okresach szybko się rozmnażają tworząc wielkie stada. Ocenia się, że same widłonogi stanowią największą spiżarnię białka zwierzęcego na świecie. Jako takie, odgrywają podstawową rolę w przeżyciu większości pozostałych zwierząt morskich. Są podstawą pożywienia ryb takich jak sardele i śledzie, którymi z kolei żywią się inne zwierzęta, na przykład dorsz i tuńczyk. Rekin olbrzymi, rekin wielorybi i manta (diabeł morski) też żerują niemal wyłącznie na widłonogach, a wiele wielkich waleni filtruje je z wody całymi tonami, zwłaszcza w bogatych w plankton morzach półkuli północnej.

Nie wszystkie widłonogi swobodnie pływają. Niektóre przekształciły się w pasożyty, np. ?wszy rybie” (zawrybkowce i kaligusy) ssące rybią krew. Ich odnóża są zakończone pazurami, które umożliwiają przyczepienie się do żywiciela. Pokrewne gatunki żerują na waleniach, osiągając olbrzymie rozmiary sięgające 30 cm. Inne wyspecjalizowały się jeszcze bardziej i wbijają się w skrzela ryb, odżywiając się obfitymi dostawami krwi płynącej przez delikatną tkankę.

Te, co czołgają się i łapią zębami

Przeważająca większość skorupiaków należy do klasy Malacostraca, obejmującej część najlepiej znanych grup, w tym równonogi. obunogi, krewetki, homary i kraby. Niektóre są w stanie pływać, lecz u innych rozwinęły się silne nogi umożliwiające chodzenie, dzięki czemu gatunki te mogą żyć na lądzie lub pełzać po dnie morza czy rzeki. Pozwoliło to niektórym gatunkom osiągnąć całkiem znaczne rozmiary. Zwierzęta zamieszkujące dno nie filtrują wody. lecz pożerają padlinę lub aktywnie polują. U wielu z nich rozwinęły się silne szczypce pomagające pochwycić i rozdrobnić pokarm.

Równonogi lądowe, amfibiotyczne i obunogi są bardzo podobne do siebie z wyglądu i pod względem zwyczajów: mają wielosegmentowe ciała z wieloma nogami, są drapieżnikami żyjącymi na brzegu mórz i w wilgotnych miejscach na lądzie. Równonogi i obunogi amfibiotyczne są w zasadzie zwierzętami morskimi, które znalazły sposoby na przeżycie powyżej poziomu maksymalnego przypływu. Kończyny na tylnych segmentach przekształciły się w skrzela. które przechowują własne zapasy wody. kiedy zwierzę buszuje wśród odpadów nad brzegiem morza. Te zwierzęta muszą być stale wilgotne, jednak zanurzone na zbyt długi okres czasu również zginą.

Równonogi lądowe

Równonogi lądowe (prosionki i stonogi) poszły jeszcze dalej. Chociaż całkowicie porzuciły środowisko wodne, nadal muszą pozostać wilgotne, a zatem zawsze chronią się w wilgotnych miejscach. Oddychają skrzelami dokładnie w ten sam sposób, co ich morscy krewni, a ich układ oddechowy funkcjonuje tylko wtedy, gdy skrzela są pokryte cienką warstwą wody, w której może rozpuścić się tlen. Niektóre gatunki wykształciły prymitywne rurki oddechowe w tylnych nogach, do których bezpośrednio dostaje się tlen. by rozpuścić się w ich wilgotnym wnętrzu, jednak ten system nie jest aż tak wydajny, by umożliwił życie w całkowicie suchym środowisku.

Inne równonogi i obunogi są w większości zwierzętami morskimi, żyjącymi na dnie morza lub pasożytującymi na innych skorupiakach lub rybach. Co niezwykle u skorupiaków, nie mają stadium swobodnie pływającej larwy planktonicznej i między innymi dlatego jedna z grup równonogów była w stanie zamieszkać na lądzie.

Jeden gatunek obunogów określany jest mianem ?słodkowodnych krewetek”, ale wygląda zupełnie inaczej niż prawdziwe krewetki, charakteryzujące się głowotułowiem. parą dobrze rozwiniętych szczypiec i czterema parami silnych nóg krocznych. Całkowita liczba 10 odnóży sprawiła. że prawdziwe krewetki i ich krewniaków zaczęto nazywać ?dziesięcionogami” – do tej grupy, oprócz krewetek, należą garnele, niektóre gatunki raków, homary i kraby.

Blisko spokrewniony z dziesięcionogami jest kryl: przypominające krewetki żyjątka planktoniczne, które – podobnie licznie jak widłonogi na północy – zamieszkują w olbrzymiej liczbie oceany półkuli południowej. Żywią się odfiltrowywanym z wody fitoplanktonem (mikroskopijnymi glonami), który kwitnie w bogatym w składniki odżywcze południowym oceanie podczas 24-godzinnego dnia antarktycznego lata. Tak jak widłonogi, stanowią one główne źródło białka zwierzęcego w zamieszkiwanych przez siebie wodach; często uważa się je za podstawę całego łańcucha pokarmowego Antarktydy. Są pokarmem dla dziesięciornic, ryb, ptaków, pingwinów, fok i waleni, jak również drapieżników polujących na wymienione wyżej zwierzęta.

Kryl pływa pod powierzchnią oceanu, ale dziesięcionogi chodzą po dnie morskim lub na brzegach zalewanych przez wody przypływu i rzadko pływają. Na przykład jedna grupa krewetek żyje na piaszczystych plażach poniżej linii przypływu; ich pożywieniem są zwierzęta przyniesione przez fale. Pazury umożliwiają im chwytanie niemal wszystkiego, co nadaje się do jedzenia, łącznie z młodymi rybami i innymi skorupiakami. Intrygujące ?krewetki czyściciele” mórz tropikalnych spełniają funkcje ?usługowe” wobec ryb, które same poszukują tych skorupiaków, kiedy chcą się pozbyć pasożytów. ?Krewetki czyściciele” mają dobrze widoczne pręgi, dzięki czemu łatwo je zauważyć wśród skał i koralowców.

Ciekawostki

Krewetka pływa przy pomocy pięciu par kończyn umieszczonych przy segmentach brzusznych, ale jeśli pojawia się potrzeba szybkiej ucieczki, gwałtowne ruchy wachlarzowatego ogona nadają jej duże przyspieszenie do tyłu. Homary i raki słodkowodne wykorzystują tę samą technikę, ponieważ te kolosy wśród skorupiaków wykształciły ciężkie zwapnione szkielety, ciągnące je w dół i utrudniające pływanie. Gruby pancerz homara służy jako skuteczna osłona, choć niektóre duże dziesięcionogi bywają słabiej zabezpieczone. Pustelniki mają miękkie segmenty odwłokowe, więc do ich ochrony przystosowują porzucone muszle morskich mięczaków. Odwłok pustelnika jest zwinięty, by mieścił się w muszli, wymienianej co pewien czas w miarę wzrostu zwierzęcia. Specjalnie do tego celu przystosowane odnóża przytrzymują muszlę na miejscu i w razie niebezpieczeństwa zwierzę może schować się w pożyczonej zbroi, zamykając jej otwór wylotowy powiększonym prawym kleszczem.

U większości krabów odwłok jest twardy, ale zwinięty pod poszerzoną częścią głowotułowiową pancerza. W tej sytuacji środek ciężkości przesuwa się do przodu, bezpośrednio na nogi kraba, więc zwierzę to lepiej zachowuje równowagę niż homar. Także jego nogi pracują najwydajniej. gdy zwierzę porusza się w charakterystyczny sposób bokiem lub na ukos. W rezultacie krab chodzi niezwykle szybko – o wiele szybciej od innych skorupiaków – co oznacza, że łatwiej mu znaleźć pożywienie i uciec przez wrogiem.

Większość gatunków zamieszkuje dno morza, polując na inne zwierzęta lub żywiąc się padliną, ale niektóre, jak skrzypka czy tułacza, często można spotkać na brzegu. Inne gatunki wyszły nawet na suchy ląd. Kraby lądowe oddychają w bardzo podobny sposób co równonogi, rozpuszczając tlen w warstwie wody pokrywającej skrzela. Jednak tak jak ich krewni produkują larwy pływające w planktonie, więc w celu rozmnażania muszą powracać do wody. Na wybrzeżach Oceanu Indyjskiego migracja krabów lądowych odbywa się co roku, kiedy zwierzęta te tłumnie gromadzą się na brzegu dając wyraz swoim zdolnościom przystosowawczym.