§ 43. Головоногие моллюски

Определения и обозначения

Головоногие моллюски — группа моллюсков, у которых нога преобразована в щупальца и воронку. К ним относятся осьминоги, кальмары, каракатицы и наутилусы. Название напоминает о щупальцах, расположенных рядом с головой. По этой группе можно увидеть, как строение моллюска меняется в связи с образом жизни.

Щупальца — подвижные органы вокруг рта, служащие для захвата добычи. У осьминога их восемь, а у кальмара и каракатицы есть ещё пара более длинных ловчих щупалец. Они помогают схватить добычу на расстоянии и подтянуть к рту. Поэтому щупальца особенно важны животным, которые охотятся на подвижную пищу.

Воронка — орган, через который вода выбрасывается из мантийной полости. Мантийная полость — пространство между телом и складкой покрова, называемой мантией. Выбрасываемая вода толкает животное в противоположную сторону и создаёт реактивное движение. Воронка позволяет не только двигаться, но и менять направление движения.

Хроматофоры — клетки с пигментом, благодаря которым многие головоногие меняют окраску. Пигмент придаёт коже цвет, а изменение состояния клеток меняет рисунок и оттенок тела. Это помогает животному стать менее заметным на фоне окружающей среды. Такая способность полезна и при встрече с врагом, и при охоте.

Как это устроено

У головоногого хорошо заметна голова с глазами, а вокруг рта располагаются щупальца. Туловище покрыто мантией, под которой находится мантийная полость. У большинства моллюсков нога служит для передвижения, но у головоногих она изменилась: её части образовали щупальца и воронку. Такое преобразование помогает одновременно ловить добычу и быстро перемещаться в воде.

Для движения головоногий сначала набирает воду в мантийную полость. Затем мышцы мантии сокращаются и выталкивают воду через воронку. В ответ на струю воды тело движется в противоположную сторону — так работает реактивное движение. Если животное поворачивает воронку, струя направляется под другим углом, поэтому меняется и направление движения.

Головоногие обычно охотятся на животных, которых нужно поймать и удержать. Щупальца помогают схватить добычу, а присоски у многих видов не дают ей выскользнуть. Затем пища попадает к мощному клюву, которым животное откусывает кусочки, и тёрке — особому органу с мелкими зубчиками, измельчающему пищу. Сочетание хватательных органов и приспособлений для обработки пищи связано с хищным образом жизни.

От врага головоногий может уйти благодаря быстрому реактивному движению. Если преследователь близко, чернильная железа выпускает в воду чернила и создаёт облако, за которым животное скрывается. Многие головоногие также меняют окраску благодаря хроматофорам: на фоне камней или песка их труднее заметить. Эти способы защиты дополняют друг друга, потому что позволяют и замаскироваться, и выиграть время для бегства.

Головоногих считают сложно устроенными моллюсками, потому что у них хорошо развиты органы чувств и нервная система. Крупный мозг помогает обрабатывать сведения об окружающей среде и согласовывать движения щупалец и тела. Развитые глаза позволяют замечать добычу и опасность. Замкнутая кровеносная система означает, что кровь движется по сосудам, а не свободно омывает органы; такая особенность помогает эффективно снабжать активное животное кислородом.

Сравнение представителей головоногих моллюсков

Таблица помогает сравнить общие черты группы и особенности отдельных животных. Обратите внимание, что число щупалец и устройство раковины различаются, хотя все перечисленные животные относятся к головоногим. При сравнении не смешивайте раковину с наружным скелетом: у некоторых видов она уменьшена или скрыта внутри тела.

Разбор задач

Задача 1. У осьминога восемь щупалец, а у кальмара — восемь коротких и два длинных. Объясните, как эти различия связаны с захватом добычи.

1. Сначала определим, какую работу выполняют щупальца: ими животное хватает и удерживает пищу.
2. У осьминога все восемь щупалец участвуют в захвате, а их присоски помогают удерживать добычу.
3. У кальмара длинная пара может дотянуться до добычи и схватить её, а короткие щупальца помогают удержать её у рта.

Ответ. Разная длина щупалец позволяет кальмару ловить добычу на расстоянии, а затем удерживать её короткими щупальцами. Осьминог захватывает добычу восемью щупальцами.

Задача 2. Головоногий моллюск резко выбросил воду из мантийной полости через воронку. Определите, как он будет двигаться, и объясните причину.

1. Представим направление струи воды, выходящей из воронки.
2. При выбросе вода движется в одну сторону, а тело животного получает толчок в противоположную.
3. Значит, головоногий быстро переместится от направления струи. Если воронка направлена в сторону хвоста, животное рванётся вперёд головой.

Ответ. Животное будет двигаться в сторону, противоположную выбрасываемой струе воды. Это происходит благодаря реактивному движению.

Задача 3. Сравните осьминога, каракатицу и наутилуса по строению раковины и способу защиты. Объясните, какие особенности позволяют отнести их к головоногим.

1. Сравним раковины: у осьминога она обычно отсутствует, у каракатицы уменьшена и скрыта внутри тела, а у наутилуса расположена снаружи.
2. Затем сопоставим защиту: осьминог и каракатица могут использовать чернила и маскировку, а наутилус защищён наружной раковиной.
3. Несмотря на различия, у всех этих животных нога преобразована в щупальца вокруг рта и воронку. Это общий признак головоногих.

Ответ. Раковина у трёх представителей устроена по-разному, и способы защиты тоже различаются. К головоногим их объединяют преобразованная нога, щупальца у головы и наличие воронки.

Типичные ошибки

Ошибка — считать щупальца обычными конечностями, не связанными с ногой моллюска. Так можно подумать, если ориентироваться только на их хватательную функцию. Но у головоногих щупальца образовались именно из преобразованной ноги. Проверьте себя вопросом: какая часть тела моллюска изменилась, чтобы появились щупальца?

Ошибка — полагать, что воронка только направляет воду. Возможно, её принимают за трубку, по которой вода просто выходит наружу. На самом деле выброс воды создаёт толчок и обеспечивает реактивное движение. Чтобы проверить ответ, проследите не только путь воды, но и направление движения тела: оно будет противоположным струе.

Ошибка — утверждать, что у всех головоногих раковина полностью отсутствует. Так происходит, если изучать только животных с незаметной раковиной. У наутилуса она наружная, а у некоторых других представителей уменьшена или скрыта внутри тела. Сравнивайте конкретных животных и уточняйте, где расположена их раковина.

Ошибка — считать, что чернила нужны для нападения на добычу. Их могут путать с ядом или веществом, которое обездвиживает жертву. Главная роль чернильного облака — помочь защититься и скрыться от преследователя. Проверьте себя: чернила выпускаются в момент опасности, чтобы животное успело уйти.

Связь с другими темами

До изучения головоногих полезно знать общий план строения моллюсков: что такое мантия, мантийная полость, нога и раковина. Тогда легче понять, какие части тела сохранились, а какие преобразовались. Сравнение с другими группами моллюсков показывает, как строение связано со способом жизни животного.

Эта тема учит сопоставлять органы и их функции: щупальца захватывают пищу, а воронка помогает двигаться. Такой способ рассуждения пригодится при изучении других животных. Реактивное движение, органы чувств и защита также помогают объяснять приспособления водных организмов и особенности эволюции беспозвоночных.

Что запомнить

• Головоногие — преимущественно морские хищные моллюски.
• Их нога преобразована в щупальца и воронку.
• Вода, выбрасываемая через воронку, обеспечивает реактивное движение.
• Добычу удерживают щупальцами, а измельчают клювом и тёркой.
• Чернильная железа и изменение окраски помогают защищаться.
• У головоногих хорошо развиты органы чувств и нервная система.