16. Класс Головоногие. Происхождение моллюсков и их значение в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Головоногие — класс моллюсков, у которых нога преобразована в щупальца и воронку. Щупальца помогают хватать добычу и удерживать её, а воронка направляет струю воды при движении. Поэтому такое строение подходит активным животным, которым нужно быстро охотиться и спасаться.

Чернильная железа — орган, выделяющий защитную жидкость, которая попадает в воду. Чернила образуют облако и затрудняют врагу поиск животного. Это даёт головоногому время уплыть или скрыться, а не служит способом нападения.

Раковина головоногих — наружная или внутренняя опорная структура, у некоторых видов сильно уменьшенная. У наутилуса она наружная и состоит из камер, у каракатицы раковина внутренняя, а у осьминога она почти отсутствует. Эти различия связаны с тем, как животные плавают, ползают и прячутся.

Происхождение моллюсков — представления об их эволюционном возникновении и родстве с другими животными. Их строение сравнивают между собой, а ископаемые остатки показывают, какие формы существовали в прошлом. Так учёные получают основания для выводов, хотя самые ранние этапы эволюции не всегда можно восстановить полностью.

Как это устроено

Тело головоногого состоит из головы и туловища, окружённого мантией — кожной складкой. У многих других моллюсков нога служит главным образом для ползания, но у головоногих она изменилась и образовала щупальца и воронку. Такое устройство помогает одновременно ловить добычу и быстро перемещаться в толще воды.

Вода поступает в мантийную полость, пространство между телом и мантией, а затем выталкивается через воронку. Струя воды направлена в одну сторону, поэтому тело получает толчок в противоположную — это реактивное движение. Поворачивая воронку, животное меняет направление движения, что помогает ему преследовать добычу или уходить от опасности.

На щупальцах многих головоногих есть присоски, которыми животное удерживает пойманную добычу. Затем пищу измельчает клюв — твёрдый орган, похожий на клюв птицы, а сильные мышцы помогают разрывать её. Эти приспособления важны потому, что головоногие охотятся на подвижных животных и должны быстро схватить и обработать пищу.

Головоногие находят добычу благодаря хорошо развитым органам чувств и нервной системе, которая управляет сложными движениями. Окраска кожи у многих видов меняется: животное может сливаться с фоном или, наоборот, подавать сигнал. Если этого недостаточно, чернильная жидкость скрывает его от преследователя, пока оно уходит.

Раковина у головоногих может быть наружной, внутренней или сильно редуцированной. Наружная раковина наутилуса защищает тело, внутренняя раковина каракатицы поддерживает его, а у осьминога заметной раковины нет. Освобождение от тяжёлой наружной защиты облегчает движение, но делает особенно важными маскировку, укрытия и другие способы защиты.

О происхождении моллюсков судят по сходству и различиям в строении современных групп, а также по ископаемым остаткам. Древние раковины сохраняются в породах лучше, чем мягкие части тела, и позволяют сравнивать формы, жившие в разные времена. Сопоставляя такие находки с современными животными, учёные делают выводы об эволюции и родстве, а не просто перечисляют похожие признаки.

В природе моллюски участвуют в пищевых цепях: одни питаются водорослями или мелкими организмами и сами становятся добычей, другие охотятся на животных. Головоногие, например, поедают рыб и ракообразных, а сами служат пищей более крупным хищникам. Поэтому моллюски влияют на численность организмов и поддерживают связи между разными частями экосистемы.

Человек добывает многих моллюсков и использует их в пищу; промысел даёт людям продукты и работу. Некоторые виды повреждают культурные растения или сооружения, а отдельные моллюски могут быть промежуточными хозяевами паразитов. Значение конкретного вида оценивают с учётом и пользы, и возможного вреда.

Особенности строения и значения головоногих и других моллюсков

Сначала сравните, какая раковина есть у каждого животного, затем сопоставьте её с передвижением и образом жизни. Последний столбец показывает, почему моллюски важны не только для экосистем, но и для человека. Таблица помогает увидеть, что общая принадлежность к моллюскам не означает одинакового строения.

Разбор задач

Задача 1. У осьминога исчезла наружная раковина. Назовите две особенности строения, которые помогают ему защищаться и передвигаться. Рассуждать нужно отдельно о движении и защите: отсутствие раковины не означает, что животное осталось без приспособлений. Найдите в его строении части, которые выполняют эти разные функции.

1. Для передвижения осьминог набирает воду в мантийную полость и выбрасывает её через воронку, получая реактивный толчок.
2. Для защиты он меняет окраску, скрывается в укрытиях и может выпустить чернильную жидкость, чтобы сбить врага с поиска.

Ответ: осьминог передвигается с помощью воронки, а защищается изменением окраски, укрытиями и чернилами. Раковина ему не нужна для движения, но без неё особенно полезны подвижность и скрытность.

Задача 2. Головоногое выбрасывает воду через воронку назад. В какую сторону оно будет двигаться и почему? Здесь важно проследить не за направлением струи, а за направлением толчка, который она создаёт. Выталкиваемая вода и тело животного движутся в противоположные стороны.

1. Определяем направление струи: вода уходит назад.
2. Применяем принцип реактивного движения: тело получает толчок в сторону, противоположную выбрасываемой воде.

Ответ: животное будет двигаться вперёд. Вода выбрасывается назад, а реактивная тяга перемещает головоногое в противоположном направлении.

Задача 3. Сравните наутилуса, каракатицу и осьминога по наличию раковины и способу передвижения. Объясните, как различия связаны с образом жизни. Сначала установите тип раковины у каждого животного, а затем вспомните, что все три головоногих могут использовать воронку. Дополнительно сравните, как они плавают, перемещаются у дна или используют укрытия.

1. У наутилуса раковина наружная, у каракатицы — внутренняя, а у осьминога она почти отсутствует.
2. Все три могут двигаться реактивно, выбрасывая воду через воронку; осьминог также ползает по дну на щупальцах.
3. Наружная раковина наутилуса защищает его, внутренняя у каракатицы поддерживает тело, а отсутствие заметной раковины помогает осьминогу протискиваться в укрытия.

Ответ: наутилус имеет наружную раковину, каракатица — внутреннюю, осьминог — редуцированную. У всех есть реактивное передвижение, но осьминог особенно приспособлен к ползанию и укрыванию среди донных объектов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех головоногих раковина полностью отсутствует. Так думают, потому что часто вспоминают осьминога, у которого наружной раковины нет. Но у наутилуса раковина наружная, а у каракатицы сохраняется внутренняя. Проверяйте себя, сравнивая не только осьминога, но и другие примеры головоногих.

Ошибка: называть щупальца обычной ногой моллюска. Такое упрощение возникает из-за того, что у многих моллюсков нога служит для ползания. У головоногих она преобразована в щупальца и воронку. Чтобы проверить ответ, спросите себя, какую функцию выполняют эти части: захват добычи или создание реактивной тяги.

Ошибка: считать, что чернильная жидкость нужна для нападения. Её выброс прежде всего мешает врагу преследовать животное, а не поражает добычу. Ошибку легко обнаружить, если спросить, что происходит после выброса чернил: головоногое использует возникшее облако, чтобы скрыться.

Ошибка: объяснять происхождение моллюсков только сходством современных животных. Одного сравнения ныне живущих видов недостаточно, чтобы проследить изменения за длительное время. Учёные также изучают ископаемые остатки и древние раковины. Проверяя объяснение, убедитесь, что в нём учтены и сравнение строения, и данные о прошлом.

Связь с другими темами

Чтобы разбирать строение головоногих, нужно знать общий план строения моллюсков: мантию, мантийную полость, ногу и раковину. Эти понятия помогают понять, откуда у головоногих появились воронка и щупальца. Они же позволяют сравнивать головоногих с другими классами моллюсков.

Тема связана с эволюцией животных: сходство организмов и ископаемые остатки помогают обсуждать их происхождение и родство. Находки раковин дают сведения о древних формах, которые можно сопоставить с современными моллюсками. При этом выводы учёных опираются на несколько видов данных, а не на один признак.

Роль моллюсков в природе связана с пищевыми цепями и устройством экосистем. Одни виды служат пищей, другие сами охотятся или потребляют растительную пищу. Знания об их значении помогают оценивать влияние промысла и другой деятельности человека на живую природу.

Что запомнить

• Головоногие — преимущественно морские хищные моллюски.
• Их нога преобразована в щупальца и воронку.
• Воронка обеспечивает реактивное передвижение.
• Раковина головоногих бывает наружной, внутренней или редуцированной.
• Чернильная жидкость и изменение окраски помогают защищаться.
• Моллюски важны для пищевых цепей и имеют практическое значение для человека.