Щитни (лат. Triopsidae) — семейство небольших пресноводных ракообразных класса жаброногих.
Название происходит от щитка, которых 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.
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.
Щитни встречаются на всех материках, кроме Антарктиды, от полярных водоемов до тропических.
Lepidurus apus (щитень весенний)
Lepidurus arcticus (щитень арктический)
В Евразии наиболее распространены два вида: Lepidurus apus (щитень весенний) 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 и Италии.
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.
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. 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. Более того — в лабораторных условиях установлено[источник не указан 365 дней], что для повышения «рождаемости» цисты необходимо высушить и затем в течение двух-трех недель выморозить. В сухом и темном месте цисты могут храниться десятилетиями.
Механизм «пробуждения» цист пока невыяснен, опытным путём и данными полевых наблюдений установлено[источник не указан 365 дней], что 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 — 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.
