Класс Головоногие моллюски

Определения и обозначения

Головоногие моллюски — класс морских моллюсков с хорошо развитой головой, щупальцами и реактивным способом движения. К нему относятся кальмары, осьминоги, каракатицы и наутилусы. Эти признаки помогают отличить их от других моллюсков.

Мантия — кожистая складка тела, которая образует мантийную полость и участвует в дыхании и движении. Она окружает внутренние органы и может сокращаться. Благодаря этому вода проходит к жабрам и затем направляется наружу.

Сифон — трубчатая часть мантии, через которую вода выталкивается из мантийной полости. Животное может поворачивать сифон и менять направление водяной струи. Так сифон помогает управлять движением.

Реактивное движение — перемещение животного вперёд за счёт выталкивания струи воды из мантийной полости. Вода движется в одну сторону, а тело получает толчок в противоположную. Такой способ позволяет головоногим быстро ускоряться.

Как это устроено

У большинства моллюсков есть мускулистая нога, помогающая ползать или зарываться. У головоногих она изменилась: её части образовали щупальца вокруг рта и сифон. Это полезно активному хищнику: щупальца позволяют схватить добычу, а сифон — направлять движение при преследовании или бегстве.

Мантия окружает полость, в которой находятся жабры. Вода поступает в эту полость, омывает жабры и приносит кислород; углекислый газ переходит из крови в воду. Сокращения мантии обновляют воду у жабр, потому что выталкивают её наружу, после чего новая порция снова входит в полость.

Когда мышцы мантии сжимают полость, вода выходит через сифон узкой струёй. По принципу действия это похоже на толчок: струя уходит назад, а тело перемещается вперёд. Поворачивая сифон, животное меняет направление струи и может быстро сменить курс; плавники у некоторых видов помогают двигаться медленнее и ровнее.

Щупальца окружают рот и помогают схватить или удержать добычу. У многих головоногих на них есть присоски, которые цепко удерживают жертву; затем её разрывает твёрдый клюв. Радулла — похожий на тёрку орган с мелкими зубцами — помогает измельчать пищу. Такое сочетание захвата и обработки добычи подходит хищному образу жизни.

Охота и быстрое движение требуют точной ориентации, поэтому у головоногих хорошо развиты глаза и нервная система. Сложные органы чувств помогают замечать добычу и опасность, а кровеносная система снабжает органы кислородом. Защита дополняет эти приспособления: чернильный мешок выпускает облако чернил, а изменение окраски помогает скрыться или слиться с окружением.

Сравнение основных представителей головоногих моллюсков

Таблица показывает, что общий план строения не означает одинакового образа жизни. Сравнивай признаки по одной строке, чтобы увидеть различия между животными. Число щупалец может указываться вместе с уточнением: у кальмара и каракатицы есть две более длинные ловчие щупальца.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Назовите признаки, по которым кальмара относят к типу Моллюски и классу Головоногие. Нужно отделить признаки общего плана строения моллюсков от особенностей именно головоногих.

1. Вспомним признаки моллюсков: у кальмара есть мягкое тело и мантия, образующая мантийную полость.
2. Найдём признаки головоногих: голова хорошо развита, а вокруг рта расположены щупальца — изменённая нога моллюска.
3. Укажем сифон: через него вода выходит из мантийной полости, создавая реактивную тягу.

Ответ. Кальмар — моллюск, потому что у него мягкое тело, мантия и мантийная полость. К головоногим его относят из-за развитой головы, щупалец и сифона, обеспечивающего реактивное движение.

Задача 2

Условие. Объясните, почему при сокращении мантии кальмар движется в сторону, противоположную направлению выбрасываемой воды. Для решения проследим, что происходит сначала с водой, а затем с телом животного.

1. Сокращение мантии уменьшает объём мантийной полости и выталкивает из неё воду.
2. Сифон направляет струю в одну сторону, поэтому вода получает толчок именно туда.
3. В ответ тело кальмара получает толчок в обратном направлении. Это и называют реактивным движением.

Ответ. Кальмар движется против струи, потому что выталкиваемая вода толкает его тело в противоположную сторону. Поворот сифона позволяет изменить направление движения.

Задача 3

Условие. Сравните осьминога, кальмара и каракатицу по строению, движению и защите. Сначала сопоставим строение, затем свяжем его с передвижением и способами избегать врагов.

1. У осьминога восемь щупалец, мягкое тело и обычно нет раковины; у кальмара восемь рук и две длинные ловчие щупальца, а раковина уменьшена и внутренняя.
2. У каракатицы тоже восемь рук и две ловчие щупальца, но внутри тела есть раковина. Кальмар и каракатица плавают с помощью реактивной тяги и плавников, осьминог часто ползает, но тоже может выбрасывать воду через сифон.
3. Осьминог прячется в укрытиях, меняет окраску и выпускает чернила. Кальмар спасается быстрым плаванием и чернилами, а каракатица сочетает маскировку, изменение окраски и выпуск чернил.

Ответ. У всех трёх есть щупальца и сифон, но число щупалец, устройство раковины и привычный способ движения различаются. Эти особенности связаны с образом жизни: одни чаще плавают в толще воды, другие перемещаются у дна и используют укрытия.

Типичные ошибки

Ошибка: считать щупальца обычными конечностями. Так можно подумать, если не учитывать строение других моллюсков. Щупальца головоногих образовались из видоизменённой ноги; проверь себя, задав вопрос, какая часть тела моллюска дала начало щупальцам.

Ошибка: путать сифон с жабрами. Оба связаны с водой, поэтому их функции иногда смешивают. Сифон направляет поток, а газообмен происходит в жабрах; проверь, какой орган получает кислород из воды.

Ошибка: объяснять движение только плавниками. Плавники заметны у некоторых видов и помогают им плыть, но они не заменяют реактивный выброс воды. Проверь себя: назови, откуда вода выходит и что создаёт толчок тела.

Ошибка: считать всех головоногих одинаковыми. Их объединяют общие признаки класса, но раковина, количество щупалец и движения у представителей различаются. Проверь ответ сравнением осьминога, кальмара, каракатицы и наутилуса по нескольким признакам, а не по одному.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение головоногих, вспомни общий план моллюсков: мантию, мантийную полость, раковину и ногу. Сравнение с брюхоногими и двустворчатыми показывает, как по-разному устроены представители одного типа. Позже эти знания помогут разбирать приспособления к хищничеству, работу органов чувств и поведение животных. Они также пригодятся при изучении эволюции беспозвоночных.

Что запомнить

• Головоногие моллюски — преимущественно морские активные хищники.
• Нога у головоногих превращена в щупальца и сифон.
• Мантийная полость участвует в дыхании и движении.
• Реактивное движение возникает при выталкивании воды через сифон.
• У головоногих хорошо развиты глаза и нервная система.
• У кальмаров и каракатиц раковина внутренняя и уменьшенная, у осьминога обычно отсутствует, а у наутилуса наружная.
• Для защиты головоногие используют маскировку, изменение окраски, чернила и быстрое движение.