Содержание:
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ 
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Систематическое положение класса Головоногие моллюски
Общая характеристика головоногих моллюсков
Внутреннее строение головоногих
Значение головоногих моллюсков
Вымершие головоногие
Возможно, вам попадались в песчаных карьерах камешки, называемые «чертовыми пальцами». Это доказывает то, что с каменноугольного периода древней эры до новой эры в морях жили головоногие моллюски – белемниты . Внешне они были похожи на современных кальмаров. Их длина доходила до 40 см.
Много миллионов лет назад вымерли и другие представители древних головоногих – аммониты . Диаметр раковины крупных аммонитов был больше человеческого роста. Ближайший современный родич аммонита – наутилус – обитает в Тихом океане. Как и у аммонитов, раковина наутилуса разделена на камеры. Регулируя содержание газа в камерах, наутилус всплывает и погружается. Плавает он задом наперёд, головой вниз.
Особенности и описание
Морские моллюски имеют 8 конечностей, расположенных на голове. Отсюда и название. Длина их тел варьируется — от 1−20 см до 5 метров, при этом есть среди них и настоящие гиганты, кальмары, длиной более 20 метров! Отличаются видовым многообразием, уступая в этом показателе исключительно членистоногим. Особенности этих представителей водной фауны таковы:
- Тело состоит из трех слоев. Туловище покрыто кожной мантией, также есть ноги и голова.
- Большую часть жизни проводят в движении, способны развивать скорость до 50 км/час.
- Проживают в соленых водах морей и океанов.
- Отличительная черта — расположенные вокруг рта щупальца.
- Практически у всех представителей отсутствует раковина, однако есть и исключения.
К числу наиболее распространенных и известных головоногих относятся кальмары, каракатицы, осьминоги. Представители класса отличаются многообразием форм тела, одни напоминают ракету, другие — округлый мешок со щупальцами. Ключевая особенность — наличие скелета, состоящего из хрящевой ткани, защищающей мозг.
Появление потомства
Для представителей головоногих свойственен половой диморфизм — внешние различия представителей разных полов, прежде всего, по размеру — самцы значительно меньше.
Интересно и размножение этих животных — несмотря на то, что у головоногих есть самки и самцы, они не спариваются. Достигший половой зрелости самец захватывает половые клетки из собственной мантийной полости одним из своих щупалец, после чего вводит их в полость самки.
А некоторые представители имеют и еще более оригинальный способ размножения: одно их щупалец самца отделяется от тела (в дальнейшем на его месте вырастет новое) и направляется на «поиски» самки, после чего проникает в ее тело. Сперматозоиды самцов окружены плотной оболочкой, называющейся сперматофором и склеены. Яйцеклетки крупные, содержат много желтка.
Яйца головоногие откладывают в заранее подготовленных углублениях на морском дне, стадия личинки отсутствует. Из яйца на свет появляется крохотный моллюск, напоминающий уменьшенную копию взрослой особи.
Самки заботятся о своем потомстве, нередко настолько добросовестно, что в итоге погибают от истощения. Самцы не принимают никакого участия в «воспитании» малышей. Чаще всего головоногие размножаются всего один раз в жизни, после чего умирают.
Интересные факты
Представители самых примитивных из головоногих, наутилусы, становятся жертвами моды. Их раковины используются для изготовления сувениров и украшений, поэтому численность животных резко сократилась. Разводить их в неволе весьма проблематично и дорого, поэтому сейчас наутилусы в опасности, им грозит исчезновение, если не будут предприняты охранные меры.
Кальмары — головоногие моллюски, интересные факты о них многочисленны:
- Тело полупрозрачное, но способно фосфоресцировать, становясь ярко-зеленым или голубым. Благодаря этому свечению, хищники привлекают своих жертв.
- Кальмары-гиганты являются причиной появления пугающих историй о морских чудовищах, способных потопить корабли. Некоторые особи достигают в длину более 20 метров, при этом каждый глаз у них по размерам больше арбуза.
- Способны совершать сложную цепочку действий, поэтому относятся к «умным» морским обитателям.
- Мощные челюсти могут перекусить позвоночник рыбы среднего размера. Однако защищаться животные предпочитают иным способом, выпуская чернила.
- Способны выбрасывать в воду чернила, спасаясь таким образом от хищников.
Среди осьминогов есть весьма крупные особи, достигающие в весе 50 кг и даже больше. Питаться эти головоногие предпочитают крабами, рыбой, лангустами, поглощать пищу им помогает особое строение рта, напоминающего птичий клюв.
А ядовитый синекольчатый осьминог, узнать которого можно по яркому окрасу, опасен даже для человека, его яд способен вызвать паралич и смерть.
Видовое многообразие
На уроках биологии изучается и разнообразие видов головоногих, прежде всего, наиболее простой по строению отряд четырехжаберных, отличительными чертами которых является наличие четырех жабр, предсердий и почек. Отличает их от других отрядов и наличие раковины, покрывающей все тело снаружи и выполняющей защитную функцию. Это самые древние представители класса, до наших дней дошел только наутилус, мягкотелый моллюск, обладающий спиралевидной бело-коричневой раковиной, покрытой внутри перламутром.
Особенности наутилуса:
- Наличие нескольких камер внутри раковины, в одной находится тело, остальные необходимы для погружения.
- Количество отсеков меняется в течение жизни.
- Из-за хрупкости раковины не опускается на дно ниже ста метров. Обитание проходит в средних водах.
- Отличается простым строением, включающим в себя голову и 90 щупалец, а также мускулистые «ноги» с присосками.
- Самки значительно меньше по размерам, нежели самцы.
- Готовы к размножению после того, как длина раковины станет более 10 см.
Двужаберные — следующий отряд, это обладатели одной пары жабр, имеют более сложное строение, раковины нет, однако внутри тела имеются незначительные «вкрапления» — ее остатки. Обладают хорошо развитым зрением. Выделяется два подотряда, информация о которых представлена в таблице.
| Подотряд | Краткая характеристика | Представители |
| Десятирукие | Имеют 5 пар щупальцев, одна пара более длинная и напоминает цепкие пальцы. Тело ракетообразное. Передвижение реактивное, способны развивать высокие скорости. | Кальмары, каракатицы |
| Восьмирукие | Четыре пары конечностей, соединенных между собой перепонкой. | Осьминоги |
Специфика внутреннего строения
При подготовке сообщения о головоногих в содержание следует обязательно включить характеристику внутреннего строения. Этим моллюскам присуща симметрия, то есть тело их одинаково с правой и левой сторон. Нога преобразована в особую трубку, расположенную у основания туловища, она помогает животным быстро перемещаться. Находящаяся внутри ноги вода выделяется, создавая реактивное движение.
Кроме того, моллюски имеют мантию, щупальца (их может быть 8 или 10), дыхательная система представлена 2 или 4 жабрами. Отличаются замкнутой кровеносной системой, отчего считаются более сложными по устройству организмами, чем прочие моллюски. Кровь лишена гемоглобина, отчего бесцветная.
Строение головоногих моллюсков сложное, сердце их состоит из двух (реже — четырех) предсердий и одного желудочка. Число ударов в минуту — 30. Также имеются два жаберных сердца, необходимых для перегонки крови через органы дыхания и снабжение их кислородом. Нервная система представлена довольно развитым мозгом. Некоторые представители поддаются дрессировке, способны запоминать и повторять некоторые задачи, при необходимости на охоте заручаться поддержкой собратьев. От мозга отходят два крупных нерва.
Пищеварительная система представлена ротовым отверстием с развитой глоткой и языком-теркой, помогающим измельчить пищу. В глотку впадают протоки ядовитых слюнных желез. Затем расположен пищевод, мешковидный желудок и длинная кишка, окончанием которой является анальное отверстие.
В задней кишке размещен и чернильный мешок, особая железа, основная функция которой — защита. Чернила не только дезориентируют хищника, но и лишают его нюха на некоторое время, которое моллюск использует для спасения.
Выделительная система включает 2 или 4 почки. Органы чувств развиты хорошо, головоногие имеют крупные глаза и острое зрение, не уступающее ряду позвоночных.
Таковы общие особенности внутреннего строения моллюсков.
Значение и использование
История головоногих началась еще в палеозойскую эру, когда появились первые представители класса, их тело покрывала раковина, достигавшая в длину 5 метров и 2 метров в диаметре. Однако эти гиганты постепенно вымерли, но и сейчас продолжают приносить человечеству пользу — по останкам раковин ученым удается достаточно точно установить возраст пластов.
Велико значение головоногих моллюсков в природе. Они являются непосредственными участниками цепочек питания, служат пищей хищным рыбам и животным, китам, акулам, тюленям. Распространены во многих морях, особенно там, где показатель солености повышен. Например, в России больше всего видов встречается в водах морей Дальнего Востока, есть они также и в Баренцевом море. Используются в пищу человеком, некоторые виды каракатиц и кальмары — объекты промысла. Из раковин отдельных представителей изготавливают украшения и предметы декора.
Являясь хищниками, головоногие нередко приносят вред, уничтожая целые косяки рыб, являющихся источником промысла.
Головоногих, наиболее высокоорганизованных моллюсков, около 650 видов размером от 1 см до 5 м (и даже до 13 м — такова длина тела гигантского кальмара). Обитают они в морях и океанах, как в толще воды, так и на дне. В эту группу моллюсков входят осьминоги, кальмары и каракатицы (рис. 81).
Рис. 81. Разнообразие головоногих моллюсков: 1 — осьминог; 2 — наутилус; 3 — кальмар; 4 — каракатица; 5 — аргонавт
Головоногими этих моллюсков называют потому, что их нога превратилась в щупальца, которые венчиком расположены на голове, вокруг ротового отверстия.
Внешнее строение. Тело у головоногих моллюсков двусторонне-симметричное. Оно обычно разделено перехватом на туловище и крупную голову, а нога видоизменена в расположенную на брюшной стороне воронку — мускулистую коническую трубку (сифон) и длинные мускулистые щупальца, расположенные вокруг рта (рис. 82). У осьминогов восемь щупалец, у каракатиц и кальмаров — десять. Внутренняя сторона щупалец усажена многочисленными крупными дисковидными присосками.
Рис. 82. Внешний вид и внутреннее строение осьминога: 1 — роговые челюсти; 2 — головной мозг; 3 — сифон; 4 — печень; 5 — поджелудочная железа; 6 — желудок; 7 — мантия; 8 — половая железа; 9 — почка; 10 — сердце; 11 — жабры: 12—чернильный мешок
Туловище со всех сторон одето мантией. На месте перехода туловища в голову мантийная полость сообщается с внешней средой щелевидным отверстием. Морская вода через эту щель засасывается внутрь мантийной полости. Затем щель замыкается особыми хрящевыми «запонками». После этого вода из мантийной полости с силой выталкивается через воронку, сообщая живoтному обратный толчок. Таким образом головоногие моллюски движутся задним концом тела вперед реактивным способом. Скорость движения некоторых кальмаров может превышать 50 км/ч. У каракатиц и кальмаров имеются дополнительные плавательные органы — пара плавников по бокам тела.
Головоногие моллюски способны быстро изменять окраску тела, у глубоководных видов имеются органы свечения.
Внутренний скелет. У большинства головоногих моллюсков раковина почти не развита (редуцирована) и скрыта в теле животного. У каракатицы раковина имеет вид известковой пластинки, залегающей под покровами на спинной стороне туловища. У кальмара от раковины осталось небольшое «перышко», а у осьминогов раковина полностью отсутствует. Исчезновение раковины связано с большой скоростью передвижения этих животных.
У головоногих моллюсков имеется особый внутренний скелет, образованный хрящом: мозг защищен хрящевым черепом, опорные хрящи имеются в основании щупалец и плавников.
Пищеварительная система. Ротовое отверстие (в венце щупалец) окружают две толстые роговые челюсти черного или коричневого цвета, изогнутые, как клюв попугая. В сильно развитой мускулистой глотке находится язык. На нем расположена тёрка, при помощи которой животные размельчают пищу. В глотку впадают протоки ядовитых слюнных желез. Далее идут длинный пищевод, мускулистый мешковидный желудок и длинная кишка, которая заканчивается анальным отверстием. В заднюю кишку открывается проток особой железы — чернильного мешка. В случае опасности моллюск выпускает в воду содержимое чернильного мешка и под защитой этой «дымовой завесы» скрывается от врага.
Все головоногие моллюски — хищники, нападающие в основном на рыб и ракообразных, которых они хватают щупальцами и убивают укусом челюстей и ядом слюнных желез. Некоторые животные этого класса поедают моллюсков, в том числе головоногих, падаль, планктон.
Нервная система. У головоногих моллюсков она достигает высокой сложности. Нервные узлы центральной нервной системы очень велики и образуют общую окологлоточную нервную массу — мозг. От его заднего отдела отходят два крупных нерва.
Органы чувств хорошо развиты. По сложности строения и остроте зрения глаза головоногих моллюсков не уступают глазам многих позвоночных (рис. 83). Среди головоногих встречаются особо большеглазые. Диаметр глаза гигантского кальмара достигает 40 см. У головоногих моллюсков имеются органы химического чувства, равновесия, в коже рассеяны осязательные, светочувствительные и вкусовые клетки.
Рис. 83. Схема строения глаза головоногого моллюска: 1 — светопреломляющая линза; 2 — слой световоспринимающих чувствительных клеток
Дыхательная система. Большинство головоногих имеет одну пару жабр, которые находятся в мантийной полости. Ритмические сокращения мантии служат для смены воды в мантийной полости, обеспечивая газообмен.
Кровеносная система. У головоногих моллюсков она почти замкнутая — во многих местах артерии после отдачи кислорода тканям через капилляры переходят в вены. Сердце состоит из одного желудочка и двух предсердий. От сердца отходят крупные сосуды, которые разделяются на артерии, а те, в свою очередь, — на сеть капилляров. Приносящие сосуды несут венозную кровь к жабрам. Перед вступлением в жабры приносящие сосуды образуют мускулистые расширения, так называемые венозные сердца, которые своими ритмическими сокращениями способствуют быстрому поступлению крови в жабры.
Число сердечных сокращений у головоногих моллюсков — 30-36 раз в минуту. Вместо гемоглобина, содержащего железо, обусловливающего красный цвет крови у позвоночных животных и человека, в крови головоногих моллюсков содержится вещество, в состав которого входит медь. Поэтому кровь у головоногих моллюсков синеватого цвета.
Размножение. Головоногие моллюски раздельнополы, причем половой диморфизм (различия в размерах и внешнем строении самца и самки) ярко выражен у некоторых видов, например у аргонавта (рис. 84).
Рис. 84. Аргонавт: А — самка; Б — самец
Оплодотворение происходит в мантийной полости самки. Роль копулятивного органа играет одно из щупалец. Сперматозоиды самцов склеиваются в пакеты, окруженные плотной оболочкой, — сперматофоры.
Яйцеклетки у головоногих моллюсков крупные, богатые желтком. Стадия личинки отсутствует. Из яйца выходит молодой моллюск, своим об ликом похожий на взрослое животное. Самки кальмаров и каракатиц прикрепляют яйца к подводным предметам, а осьминоги охраняют свои кладки и молодь. Обычно головоногие моллюски размножаются один раз в жизни, после чего погибают.
Человек использует головоногих моллюсков: кальмаров, осьминогов, каракатиц употребляет в пищу; из секрета чернильного мешка каракатиц получает акварельную краску сепию.
Головоногие моллюски представляют собой немногочисленную группу высокоорганизованных животных, отличающихся наиболее совершенным среди других моллюсков строением и сложным поведением.