Гигантские кальмары – ужас морских просторов. Класс Головоногие (Cephalopoda) Строение сердца кальмара
«Строение рыбы» - Оборудование: банка с рыбой в воде. Великаны мира рыб. Надкласс Рыбы. Органы передвижения. Органы чувств рыб. Мурена. Лилипуты среди рыб. Особенности строения и жизнедеятельности рыб в связи с водной средой обитания. Бычок люционский мистихтис и карликовая пандака Длина 1 см Вес 1,5 г. Китовая и гигантская акулы длина тела более 20 м масса 12 – 15 тонн.
«Строение лёгких» - Тема урока: Без чего человек не может прожить более 5 минут? Строение носовой полости. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (Для чего и как мы дышим?). Функции носоглотки и гортани. Как мы дышим? Основные отличия живых организмов. Блиц-опрос. Согревание воздуха Очищение воздуха Увлажнение воздуха. Газообмен. Строение трахеи и бронхов.
«Земля и её внутреннее строение» - Океаническая. Используя слайд «Строение земной коры» заполните таблицу. «Литос» - … сфера - … Земная кора и верхний слой мантии. Уроки географии Кирилла и Мефодия 6 класс. Виды земной коры. Земная кора. Материковая. Слои: Базальтовый Гранитный Осадочный. Заполните таблицу. Толщина литосферы – 50 – 200 км.
«Строение кожи» - Выделительная функция. Профилактика заболеваний и повреждений. "Вспотел от страха", Выработка витамина D. Выработка меланина, защита от УФ лучей. "Толстая кожа". Выявление тактильных и холодовых рецепторов кожи». Вопрос: Значение кожи. Ватные тампоны, исключить алкоголь и сигареты, а также чай.
«Строение сердца» - Створчатые клапаны. Строение сердца. Строение сердца млекопитающих. Правое предсердие. Лёгочная артерия. Строение сердца человека. На рисунках найдите створчатые клапаны. Сердечная мышца. Определите правую и левую половину сердца. Найдите верхушку сердца. Найдите полулунные клапаны. Кровеносная система человека.
«Внутреннее строение человека» - Всеми вашими мыслями, чувствами, движениями управляет мозг. Когда мы дела- ем вдох, лёгкие наполняют- ся воздухом и расширяются. Печень. Какой орган «внутренней кухни» похож на извилистый лабиринт? Ответ. Печень живёт с пра- вой стороны от желуд- ка в верхней части живота. Грудь. Внешнее. Лёгкие похожи на губку.
Во внешнем строении кальмаров половой диморфизм выражен относительно слабо. Если у некоторых осьминогов, в частности у Argonautidae, самцы во много раз мельче самок, то у кальмаров карликовые самцы или самки неизвестны.
Половые отличия у кальмаров ярче всего выражаются в видоизменении одной или нескольких рук у самцов - гектокотилизации. Обычно гектокотилизация начинается значительно раньше, чем самцы становятся половозрелыми. В большинстве случаев гектокотилизируется одна из брюшных рук, чаще левая. Изменяется всегда дистальный участок руки.
Гектокотилизированный участок у одних видов занимает лишь незначительную часть общей длины руки, у других начинается чуть ли не от самого ее основания. Длина гектокотиля подвержена возрастным и индивидуальным изменениям. Об изменчивости размеров гектокотиля свидетельствуют, например, такие данные: у Doryteuthis singhalensis гектокотнль составляет 50-58% длины руки, у Uroteuthis bartschi - 39-45%, у Loligo duvauceli - 54-61%, у L. edulis - 69-71%, у Sepioteuthis lessoniana - 24-33% и т. д.
У многих кальмаров (Onychoteuthidae, Gonatidae, Octopodoteuthidae и др.) гектокотилизации, по-видимому, вообще нет.
Биологический смысл гектокотиля заключается в том, что с его помощью осуществляется перенос сперматофоров из мантийной полости самца в мантийную полость или в семеприемник на ротовой мембране самки, однако каким образом осуществляется роль гектокотиля в акте совокупления остается не совсем ясным.
У половозрелых самок и самцов наблюдаются некоторые различия в пропорциях тела. Обычно у самок мантия несколько толще, что связано с сильным развитием яичника и индаментальных желез. К моменту нереста абсолютный вес женских половых желез в несколько раз превышает вес мужских половых желез у самцов того же размера. Яичник сильно увеличивается и нередко занимает больше половины объема мантийной полости. Задний конец мантии вследствие этого утолщается, становится более массивным и тупым. А. Верриль при тщательном морфологическом исследовании кальмаров Loligo pealei впервые обнаружил, что у самок присоски на щупальцах и руках крупнее, голова массивнее, плавники короче, но шире, чем у самцов. Дальнейшие исследования показали, что морфологические различия между самцами и самками характерны для всех видов кальмаров, только степень этих различий у разных видов неодинакова. Например, самки Loligo duvauceli по сравнению с самцами характеризуются более широкой мантией, более короткими и узкими плавниками, укороченными руками, более мелкими присосками.
Самки Oegopsida обычно крупнее самцов, у Myopsida же, наоборот, самцы чаще крупнее самок.
Соотношение полов
Данные относительно соотношения полов у головоногих моллюсков немногочисленны и противоречивы. Это объясняется ограниченным количеством материала, находящегося обычно в руках исследователей, так как сборы кальмаров в море в большинстве случаев проводятся эпизодически. Вследствие этого можно говорить о соотношении полов не во всей популяции, а лишь в какой-то ее части. Например, в прибрежных районах Средиземного моря в январе и феврале самцы Loligo vulgaris многочисленнее самок, в марте же количество самцов и самок выравнивается, а затем преобладают самки. Это объясняется тем, что самцы этого вида созревают раньше самок и раньше подходят к берегам на нерест. Неравное соотношение полов в уловах может объясняться также различными размерами самцов и самок. Самцы Alloteuthis media мельче самок и благодаря этому легче проходят через ячею тралов.
Анализируя имеющиеся данные, полученные разными авторами, мы склонны считать, что истинное соотношение полов у кальмаров близко к 1:1, а сколько-нибудь значительные отклонения от этой пропорции вызваны ошибками при сборе материалов. Однако, например, у Todarodes sagittatus в популяции значительно преобладают самки, число которых в несколько, иногда во много раз превосходит число самцов. Преобладание самок характерно для Dosidicus gigas, Symplectoteuthis oualaniensis и, возможно, Lolliguncula mercatoris.
Спаривание и оплодотворение
Спаривание у кальмаров происходит в основном двумя способами.
Первый способ - партнеры сближаются и занимают положение «голова к голове». Их руки переплетаются. Гектокотилизированной рукой самец достает сперматофоры из своей мантийной полости и переносит в семеприемник на ротовой мембране самки.
Второй способ - самец поделывает под брюхо самки или приближается сбоку так, что его голова оказывается на уровне ее мантии. Самец обхватывает конечностями мантию самки и крепко удерживает ее, а затем гектокотилизированной рукой переносит сперматофоры в мантийную полость самки.
Судя по тому что сперматофоры иногда прикрепляются к затылку самки, вбуравливаются в ткани наружной поверхности мантии, помещаются в заднюю часть мантийной полости и т. д., существуют и другие способы копуляции, но непосредственно они никем не наблюдались.
Один виды кальмаров копулируют только способом «голова к голове», заполняя спермой семеприемник на ротовой мембране самки (Loligo vulgaris, Тodor odes pacificus, Dosidlcus gtgas, Symplectoteuihis oualaniensis, по-видимому, также У. sagit talus, Todaropsis eblattae u t. д.), другие переносят сперматофоры только в мантийную полость самки, например Illex illecebrosus. Однако кальмары некоторых видов копулируют как первым, так и вторым способом (Loligo pealei, L. opalescens, Sepioteuthis lessoniana t Doryteuthis plei). По-видимому, комбинирование разных способов спаривания обеспечивает более надежное оплодотворение яиц.
Интересно поведение кальмаров в период спаривания. И самцы, и самки необычайно возбуждены. Самки Loligo pealei непрерывно движутся короткими толчками, производя замысловатые движения руками, то складывая их вместе, то разводя в стороны. Готовые к спариванию самцы все время следуют за самками, не отставая от них. Затем самец делает рывок и хватает самку спереди за голову. Они переплетаются руками и остаются в таком положении в течение всего периода копуляции. Самец захватывает пачки сперматофоров, выходящие из мантийной полости через воронку, и с помощью гектокотиля переносит их на ротовую мембрану самки, где удерживает некоторое время, пока вся сперма не выйдет наружу и не заполнит семеприемник. Вся операция длится около 10 сек. Таким способом L. pealei обычно копулируют за некоторое время до наступления нереста, когда яйца самок еще не созрели. Перед откладкой яиц кальмары спариваются повторно. Самец удерживает самку руками за мантию и одновременно, захватывая гектокотилем выходящие из воронки сперматофоры, переносит их в мантийную полость самки. Часть спермы сразу же выносится током воды обратно, однако основная часть ее остается возле яйцевода. Спаривание повторяется несколько раз. Отдельные самцы иногда настолько возбуждаются, что пытаются спариваться с другими самцами и откладывают сперматофоры в их мантийную полость.
Оплодотворение яиц у кальмаров происходит в мантийной полости, когда яйца выходят из полового отверстия, или когда они проходят вдоль конуса рук - в это время сперма вытекает из буккального семеприемника и оплодотворяет яйца.
Размер и число сперматофоров
Сформированные сперматофоры скапливаются в специальном сперматофорном мешке (нидхемов орган самца). Наполненные спермой, они белого цвета. Процесс формирования сперматофоров у зрелых самцов идет непрерывно, так что нидхемов орган всегда содержит некоторый их запас.
Внешне сперматофор кальмаров похож на трубочку, запаянную с одного конца или, точнее, на пробирку, закрытую пробочкой. Сперматофор состоит из резервуара со спермой и довольно сложно устроенного выбрасывающего (эякуляторного) аппарата. Основной частью этого аппарата является свернутая спиралью упругая нить, пружина, которая тянется от головки сперматофора до резервуара со спермой, где прикрепляется к особому цементирующему телу. Пружина удерживает сперму до того момента, пока сперматофор не «взорвется». Когда сперматофор окажется на ротовой мембране или в мантийной полости самки, клейкий секрет цементирующего тела прикрепляет выбрасываемый из оболочки «взорвавшегося» сперматофора пузырь со спермой к поверхности тела самки.
Длина сперматофоров у головоногих моллюсков очень различна. Самые длинные сперматофоры у осьминога Outopus dofleirti (1,2 м). У некоторых осьминогов длина сперматофоров равна длине мантии и даже превышает ее.
Абсолютные размеры сперматофоров у кальмаров варьируют от 2 мм (Enoploteuthidae) до 10-20 см у гигантских кальмаров рода Architeutkis.
Относительные размеры сперматофоров у кальмаров невелики по сравнению с осьминогами, они не превышают 20-25% длины мантии. Относительно мелкие сперматофоры имеют кальмары семейства Loliginidae, наибольшая длина их не превышает 7-8% длины мантии. Очень большие относительные размеры сперматофоров у семейства Ommastrephidae - 16-25% длины мантии.
Размеры сперматофоров с ростом животного увеличиваются, однако медленнее, чем размеры тела. Например, у Loligo vulgaris из Средиземного моря при длине мантии 14 см длина сперматофоров составляет 7% длины мантии, а при длине мантии 30 см - 6%.
Размеры сперматофоров не одинаковы у представителен одного и того же вида из разных географических областей. Одноразмерные самцы Octopus vulgaris из Средиземного моря имеют более длинные сперматофоры, чем из Западной Атлантики.
По-видимому, существует определенная зависимость между размерами сперматофоров и их количеством. У Loliginidae сперматофоры мелкие, но многочисленные: у Loligo vulgaris -800 штук и более, у L. pealei - до 400 штук. У Ommastrephidae, имеющих более крупные сперматофоры, их число составляет 100-250 штук и лишь у таких крупных видов, как Dosidicus gigas - 300-1200. По-видимому, чем меньше относительные размеры сперматофоров, тем больше юс количество. Для каракатиц и осьминогов характерна такая же зависимость: у Sepia officinalis, имеющей короткие сперматофоры (относительная длина - 7,6-5,9%) - около 1400 штук; у Pteroctopus tetracirrhus (относительная длина 91,1-100,0%) - всего 12 штук.
Число сперматофоров в нидхемовом органе увеличивается с возрастом, двухлетние самцы имеют больше сперматофоров, чем годовики.
Число и размер яиц
Яйца головоногих моллюсков обычно овальные, равномерно вытянутые вдоль длинной оси, реже - грушевидные или сферические.
Большинство осьминогов и каракатицы имеют очень крупные яйца, например у осьминога Octopus conispadiceus диаметр яиц достигает 30 мм. У кальмаров они обычно не превышают 2,5-3 мм и лишь представители рода Sepioteuthis имеют крупные яйца (диаметром до 1,5 см).
Естественно, что чем мельче яйца, тем большее их количество развивается в яичнике самки, так что плодовитость кальмаров и размеры их яиц связаны обратной зависимостью.
Размеры зрелых яиц с ростом самок практически не увеличиваются, вследствие чего крупные самки более плодовиты, чем мелкие, созревающие впервые.
Процесс созревания яиц в яичниках неодинаков у разных видов. У немногих кальмаров, например у некоторых Cranchiidae, яйца созревают не все сразу, а отдельными небольшими группами в течение всей жизни самки. Яйца выметываются по мере созревания и нерест носит порционный характер.
У большинства кальмаров к моменту нереста созревают почти все яйца, содержащиеся в яичнике, так что нерест происходит единовременно. У Loligo vulgaris, например, выметываются практически все имеющиеся в яичнике яйца.
Несмотря на единовременный нерест, в яичниках самок в преднерестовый период находятся 3-4 группы яиц, различающихся цветом и размерами. Мелкие незрелые яйца, как правило, непрозрачные, по мере созревания они накапливают желток, увеличиваются в размерах, становятся прозрачными и приобретают желтый (Loligo vulgaris), желто-оранжевый (Lolliguncula brevis) или оранжевый цвет (Illex illecebrosus coindeti).
Плодовитость кальмаров варьирует от нескольких десятков (Sepioteuthis) до нескольких сотен тысяч яиц (Ommastrephes caroli, Dosidicus gigas, Symplectoteuthis oualaniensis). Вероятно, пелагические кальмары, населяющие открытые части морей и океанов, более плодовиты, чем прибрежные виды. Например, неритические Loliginidae откладывают обычно не более 3-5 тыс. яиц, а океанические виды Ommastrcphidae и Cranchiidae - десятки и сотни тысяч.
Откладка яиц
Кладки кальмаров бывают двух типов - донные и пелагические. Каждое яйцо в кладке одето плотной эластичной оболочкой, а сверху вся масса яиц заключена в студнеобразную капсулу или бесформенную массу. Наружные оболочки яиц секретируются яйцеводными и нидаментальными железами, так что яйца откладываются уже защищенные оболочками.
Размер и форма кладок могут служить видовым признаком. Хорошо известны кладки кальмаров Loligo vulgaris, L. forbesi, pealei, L. opalescens, Alloteuthis media, A. subulafa, Sepioteuthis lessoniana, S. sepioidea и других прибрежных видов.
Кладки всех Myopsida донные: Они имеют вид толстых студенистых шнуров или стручков различной длины, прикрепленных основанием к субстрату - камням, раковинам, обломкам скал, кораллам, морской траве, водорослям или просто к дну. Самки с помощью рук аккуратно прикрепляют заполненные яйцами капсулы, сплетая их стебельки вместе.
Обычно зрелые яйца самка выметывает в одном месте в виде единой кладки, однако некоторые кальмары делают несколько кладок. Например, у Alloteuthis media самка откладывает в одном месте не более 200-300 яиц (из общего количества 1000-1400), так что кладка одной самки разбросана на дне в нескольких местах.
Напротив, у Loligo vulgaris самка старается отложить свои яйца там, где уже имеются кладки других самок того же вида. Это приводит к тому, что местами отложенные яйца L. vulgaris толстым слоем покрывают дно на значительном пространстве. У L. opalescens яйца также откладываются большими кучами, занимая нередко участки дна до 12 м в диаметре.
Донные кладки Loliginidae располагаются недалеко от берега, в верхней сублиторали. Нередко в штормовую погоду масса яиц и трупов отнерестившихся кальмаров выбрасывается волнами на берег.
Sepioteuthis lessoniana у Южной Индии нерестится в мелководных, заросших морской травой и водорослями участках бухт и заливов, которые в сухой сезон часто пересыхают. Яйца этого кальмара прикрепляются не только к донным предметам и траве, но и к остаткам плавающей растительности - веткам, стволам деревьев и т. д.
Представители каждого вида предпочитают вполне определенные грунты и глубины. В Лионском заливе самки Loligo vulgaris нерестятся в основном на песчаных и илистых грунтах на глубинах 20-80 м, a Alloteuthis media предпочитает илистые грунты или заросли морской травы посидонии на глубинах 10-30 м.
Некоторые Ommastrephidae также откладывают яйца на дне. Таковы Todarodes pacificus, видимо, также Т. sagittatus, Illex illecebrosus и др.
О поведении самцов и самок кальмаров после откладки яиц известно очень немного. Установлено, что самки Loligo opalescens держатся вблизи кладок во время их развития. Самки Doryteuthis plei некоторое время охраняют кладку и омывают ее свежей водой. Однако большинство кальмаров вскоре после нереста погибает, так что кладка развивается без контроля родителей в отличие от осьминогов из семейства Octopodidae, самки которых буквально «высиживают» яйца, неотлучно находятся возле них, периодически поливая их свежей водой из воронки и отгоняя многочисленных хищников. Как правило, самка осьминога в течение всего периода развития яиц не питается и после выклева личинок умирает. Самки аргонавтов вынашивают свои яйца в специальных раковинах на спине.
Можно предполагать, что большинство океанических кальмаров имеют пелагические яйца. В пользу этого предположения свидетельствует то обстоятельство, что многие виды кальмаров постоянно живут вдали от берегов над большими глубинами, населяя толщу воды и не мигрируя в прибрежные воды.
Пелагические кладки кальмаров, известные исследователям, по своему строению однотипны. Они имеют вид широкой (до 30 см) и длинной (до 1-2 м и более) прозрачной розовой или беловатой студенистой ленты, муфты или сосиски, внутри которой более или менее правильными рядами лежат яйца. Каждое яйцо отделено от соседнего значительными промежутками. Кладка длиной 1,5-1,8 м и шириной 30 см содержит около 20 тыс. яиц. Такие кладки имеют очень нежную консистенцию и под действием ветров, волн и течений разрываются на куски, часто имеющие форму шара. Лентовидные или шаровидные кладки кальмаров чаще всего находят в поверхностных слоях воды. За период развития яиц (до выклева личинок) куски таких кладок успевают, по-видимому, рассеяться по значительной акватории.
Широкому расселению кальмаров способствует также то обстоятельство, что они часто нерестятся в струях океанических течений. Об этом свидетельствует скопление в струях течений ранних личиночных стадий кальмаров. Так, К. Ху обнаружил большое количество личинок Cranchiidae и Гвинейском течении. Мы обнаружили концентрации личинок кальмаров вблизи Баб-эль-Мандебского пролива. С удалением от него к северу и к югу по мере ослабления течения количество личинок резко убывает.
Период нереста
Данные о времени нереста можно получить как прямым наблюдением кладок в море, так и косвенно - посредством исследования степени зрелости половых желез, а также путем обнаружения ранних личиночных стадий кальмаров в планктоне. Первый способ, конечно, наиболее надежен. К сожалению, непосредственные наблюдения кладок кальмаров в море весьма ограничены (прибрежные виды Loligintdae).
Для многих кальмаров сезон нереста установлен лишь путем сопоставления косвенных данных.
Сроки нереста разных видов даже в пределах одного бассейна различны. Одни предпочитают весенние месяцы, другие - летние, третьи - конец лета и осень. Однако чаще всего кальмары нерестятся в теплое время года. Особенно ярко это выражено в бореальной области, где сезонная динамика температуры воды достигает наибольших значений. Правда, основной нерест Todarodes pacificus происходит зимой - в декабре-январе, но для нереста этот кальмар мигрирует на крайний юг своего ареала, в субтропические воды Южной Японии.
В направлении к субтропической и тропической областям сроки нереста кальмаров становятся все более растянутыми. Это относится как к видам, живущим только в этих областях, так и к широко распространенным видам. Относительно глубоководные виды также имеют очень растянутый период нереста.
Loligo vulgaris в Северном морс нерестится в течение трех месяцев в году - с начала мая по июль. В Средиземном же море он размножается в течение почти круглого года - с января до октября - ноября. То же самое можно сказать об Alloteuthls media - в Северном море нерест этого вида наблюдается лишь в разгар лета - в июне-июле, тогда как в Средиземном море он нерестится круглый год. Нерест Todarodes pacificus в японских водах длится почти весь год, но этот вид имеет две нерестовые группировки - зимнюю, размножающуюся только на крайнем юге Японии, и летнюю, размножающуюся как на севере, так и на юге страны. Ограничение сезона нереста головоногих моллюсков в относительно высоких широтах в значительной мере зависит от климатических условий и прежде всего от температуры воды.
Уже в Средиземном море нерест большинства видов головоногих длится 8-10 месяцев, а нередко и круглый год. То же самое можно сказать о кальмарах побережий Флориды и Калифорнии.
Если нерест происходит круглогодично, то это не означает, что его интенсивность остается неизменной в течение всего года. Обычно существует сезон более активного размножения - пик нереста. Например, у флоридского Lolliguncula brevis он приходится на сентябрь - октябрь, у средиземноморского Loligo vulgaris - на июнь, у калифорнийского L. opalescens - на май-июнь, у аргентинского Illex illecebrosus - на декабрь-март.
В Красном море и Индийском океане зрелые самки кальмаров Loligo edulis. L. duvauceli, Seploteuthis lessoniana, Symplectoteuthis oualaniensis встречались осенью, зимой и весной (летом наблюдений не было). Самки S. oualaniensis со зрелыми прозрачно-желтыми яйцами были пойманы в Аденском заливе в ноябре и январе. Кроме того, в январе в центре Аденского залива над глубинами около 1000 м в поверхностном слое была поймана пелагическая шаровидная кладка Ommastrephidae, которая, по нашему мнению, принадлежит S. oualaniensis.
Самки Loligo edulis, L. duvauceli, Doryteuthis sibogae со зрелыми яйцами регулярно попадались в наши тралы в шельфовых водах Южной и Восточной Аравии и вдоль побережья Западного Пакистана в феврале-мае на глубинах 20-120 м (глубже не тралили).
В ихтиопланктонных сборах, проводившихся в Красном море и Аденском заливе осенью 1963 г. (октябрь-ноябрь), было обнаружено множество личинок кальмаров из семейств Loliginldae, Ommastrephidae, Enoploteuthidae и Chiroteuthidae, находящихся на ранних стадиях развития. Их длина не превышала 2-5 мм. По-видимому, нерест большинства видов кальмаров в этом районе носит круглогодичный характер.
Существует мнение, что нерест Cephalopoda зависит не только от температуры воды, но также от продолжительности светового дня. Так, в Средиземном море, где температура воды не оказывает сколько-нибудь значительного ограничивающего влияния на нерест, у видов с коротким периодом нереста он приходится главным образом на июнь-июль, т. е. на период наиболее длинных дней в году. В зимние месяцы нерест кальмаров, как правило, затухает или прекращается совсем.
Без преувеличений можно утверждать, что представители этого класса (осьминоги, каракатицы, кальмары) имеют самое сложное строение и яв-ляются самыми умными среди беспозвоночных животных. Чем обусловле-но название этого класса моллюсков? Какие особенности строения тела для них характерны, как связаны они с их образом жизни? Почему голо-воногих считают наиболее развитыми беспозвоночными?
Внешнее строение кальмара. Тело кальмара (рис. 29.1) состоит из туловища и головы, на которой размещены де-сять щупалец — видоизмененная передняя часть ноги кальмара. Понятно, почему этих животных называют головоногими — их щу-пальца-ноги действительно расположены на голове.
На голове кальмара размещены также рот и два больших глаза, по-хожих по строению на глаза позвоночных животных. Кальмар прекрас-но видит, к тому же каждый его глаз может следить за «своим» объек-том. Во рту, окруженном щупальцами, находятся мощные хитиновые челюсти, напоминающие клюв. Кальмар — хищник: он охватывает до-бычу щупальцами и откусывает кусочки острыми челюстями.
За головой расположено туловище — мышечный мешок, образован-ный мантией. В мантии со спинной стороны есть тонкая хитиновая пла-стинка: эго все, что осталось у кальмара от раковины. Все внутренние органы кальмара, кроме жабр, расположены в «мешочке», образован-ном соединительной тканью. Между его стенками и стенками мантии находится мантийная полость. Она сообщается с окружающей средой посредством воронкообразного сифона, представляющего собой видо-измененную заднюю части ноги моллюска. Широкий конец сифона от-крывается в мантийную полость, а узкий — в воду.
Мышечный мешок и сифон являются приспособ-лениями, которые кальмар использует для плавания. Набрав в мантийную полость воду через щель между сифоном и мантией, животное запирает щель. Затем резко сокращает мышцы туловища и резко выбрасы-вает воду через сифон наружу. Возникает реактивная сила, заставляющая кальмара перемещаться задом наперед. Так, набирая и выбрасывая воду, кальмар движется толчками.
Кальмары развивают скорость до 50 км/час. Эти моллюски могут даже выпрыгивать из воды, про-летая некоторое расстояние в воздухе. Они способны быстро разво-рачиваться и мгновенно останавливаться.
 |
| Рис. 29.2. Каракатица |
Движение головоногих и применение щупалец. Реактивное движение — не единственный способ перемещения головоногих. У кальмаров и каракатиц (рис. 29.2) есть плавники. Работая ими, кальмары и каракатицы медленно плавают головой впе-ред. Передвигаясь таким образом, каракатицы охотятся на креветок, зарывшихся в песок. Чтобы отыскать добычу, каракатица плавает на небольшом расстоянии от дна и время от времени направляет на него струю воды из сифона. Струя поднимает песок и смывает его со спи-ны креветки. Теперь ничто не мешает моллюску схватить щупальцами своюдобычу.
Головоногие могут передвигаться и с помощью щупалец. Осьминог (рис. 29.3) использует их не только для ходьбы по дну, но и для лазания по подводным скалам. Материал с сайта
Щупальца головоногих моллюсков мускулистые, гибкие и очень сильные. На их внутренней поверхности расположено несколько рядов присосок (а у кальмара есть еще и крючки, похожие на когти). Щупальца так крепко хватают добычу, что вырваться из них невозможно. Каждое из них управляется нервной системой отдельно, поэтому головоногие могут одновременно совершать несколько движений. Осьминог одним щупальцем засовывает креветку в рот, в то время как другими ищет под камнями следующую жертву, чешется и убирает в норе, выгребая из нее объедки. Щупальца принимают участие и в оплодотворении: с помо-щью одной из ног осьминог-самец отправляет свои половые продукты в половую систему самки. А самка в одних щупальцах носит оплодотво-ренные яйца, а другими моет их и чистит.
Размножение Головоногих моллюсков. Головоногие — раздельнополые животные. Большинство из них раз-множается один раз за всю жизнь. Из яйца выходит маленький мол-люск, внешне похожий на взрослую особь.
На этой странице материал по темам:
Особенности размножения двустворчатых моллюсков
Осьминог, кальмар, каракатица реферат
Особенности строение головоногих моллюсков
Доклад про кальмара по биологии
Биология л работа по теме особенности строения и жизни моллюсков
Вопросы по этому материалу:
Окончание. См. No 13/2000
Гигантские кальмары – ужас морских просторов
Дени де Монфор придумал свою версию. Якобы все десять кораблей были потоплены гигантскими каракатицами. Монфор не рассчитывал, что против него в качестве оппонента выступит само британское адмиралтейство. Опровергая домыслы французского натуралиста, оно раскрыло некоторые тайные причины гибели судов.
Дело завершилось большим скандалом, и де Монфору пришлось навсегда отказаться от научной карьеры.
После этой истории многие ученые вообще перестали верить в гигантских кальмаров, так как никто не мог их добыть и, соответственно, подробно изучить. И только в ноябре 1861 г. французский пароход «Алектон» встретил в море кракена. Несколько удачно брошенных гарпунов вонзились в тело животного. Схватка продолжалась около 3 ч, но матросам не удалось поймать животное. Им достался только кусок тела массой 20 кг. Однако судовой художник успел зарисовать кракена. Этот рисунок и по сей день хранится во Французской академии наук.
В 70-е гг. XVIII в. среди гигантских кальмаров, вероятно, свирепствовала какая-то эпидемия, так как этих животных – полуживых или мертвых – стали довольно часто находить на поверхности океана. В результате довольно много экземпляров попало в руки ученых. Одним из первых исследовал кракенов американский зоолог Эдиссон Веррил. Он и составил их описание по всем правилам зоологической науки.
А в 1873 г. один из гигантских кальмаров попал наконец в человеческие руки живьем. Кракен угодил в сеть рыбаков Ньюфаундленда. Когда люди вытягивали из воды невод, он показался им крайне тяжелым, кроме того, рвался из рук. Когда же рыбаки с трудом подтянули его к берегу, то обнаружили в нем кракена. От страха люди чуть было не выпустили из рук невод, тем более что чудовище протянуло несколько длинных рук-щупалец сквозь дыры невода и пыталось достать ими людей. Однако нашелся один смельчак, который подскочил к животному сзади и вонзил длинный нож между сверкающими глазами кракена, а затем быстро отсек голову от туловища.
Этот экземпляр достался исследователю Р.Гарвею, который измерил животное (оно достигало 10-метровой длины) и положил его в бак с соленой водой. Позднее законсервированный таким образом кракен был доставлен в Лондон, в Музей естественной истории.
Этот рисунок сделан по тем изображениям, фотографиям и препаратам, которые накопились за 100 лет. Кальмар изображен ловящим рыбу; нападая, он выбрасывает вперед свои длинные щупальца и продвигается, выталкивая струю воды через обращенную назад воронку (она нарисована под глазом). Поворачивая воронку, кальмар может двигаться в любом направлении
Каковы же истинный облик и внутреннее строение легендарного кракена? Гигантского кальмара трудно назвать красавцем, но вид его действительно впечатляет. Прежде всего обращает на себя внимание огромная цилиндрическая голова примерно метровой длины, украшенная самыми большими в мире животных глазами. В диаметре они порой достигают 25 см!
В центре венца рук располагается второе украшение кальмара – мощный хитиновый клюв, весьма напоминающий клюв попугая. Он состоит из верхней и нижней челюстей и может иметь в длину более 15 см. Крепкая верхняя челюсть имеет удлиненный острый выступ, который образует с нижней челюстью что-то вроде ножниц. С помощью клюва кальмар легко разрывает свою добычу – различных рыб, более мелких кальмаров – на небольшие кусочки, которые может проглотить.
Во рту кальмара помещается язык-радула – настоящая терка, снабженная поперечными рядами хитинизированных зубов самой разнообразной формы. Размельченная челюстями пища глотательным движением радулы проталкивается в пищеварительный тракт. Глотанию и продвижению пищи внутри пищеварительного канала способствуют также глоточные зубы – маленькие, наклоненные назад зубчики на кутикуле, выстилающей глотку.
Рот и глаз у гигантского кальмара устроены особенно замечательно. Мощный клюв состоит из хитина – того самого твердого вещества, из которого состоят внешние покровы ракообразных и насекомых. Своим клювом кальмар измельчает добычу на куски такого размера, что может их проглотить
Переваривание пищи происходит у кальмара в толстостенном желудке, в который поступают пищеварительные ферменты из непарной «печени» (пищеварительной железы) и лежащей перед ней поджелудочной железы. Непереваренные остатки проходят через короткий кишечник и выбрасываются через снабженную клапаном прямую кишку в мантийную полость. А из нее через воронку наружу.
Ловит свою добычу гигантский кальмар при помощи восьми рук и двух щупалец, венцом окружающих его клюв. Руки у взрослых животных могут достигать в длину 3 м, а в окружности (у основания) – 50 см. На внутренней поверхности каждой руки имеются невысокие мембраны, которые обрамляют два ряда присосок. По направлению от основания руки к ее концу присоски постепенно уменьшаются в размерах, а на самом конце вообще выглядят как небольшие бугорки.
Конец щупальца гигантского калмара имеет манус, или ладонь, где щупальце слегка расширяется. На манусе рсположены четыре ряда присосок с мелкими зубцами; диаметр самых крупных присосок около 5 см, более мелких – примерно 2 см. Присоски подвижны. Отдельная присоска и ее хитиновое кольцо с зубчиками изображены слева
Двое щупалец, которыми кальмар, будто щипцами, захватывает свою добычу, могут достигать в длину более 10 м, но они более тонкие – около 25 см в окружности и у основания. Концы этих щупалец расширены в специальные «ладони», на которых находится четыре ряда присосок с мелкими зубчиками. В двух средних рядах присоски более крупные; их диаметр приблизительно в 2,5 раза больше, чем у мелких, краевых, и может достигать 5,2 см.
Каждая присоска у гигантского кальмара сидит на коротком мускулистом стебельке, которым животное может двигать, и снабжена по периметру остро зазубренными хитиновыми колечками. Когда щупальце улавливает добычу, колечки цепляются за тело жертвы. А вот специальных крючьев, имеющихся на щупальцах других океанических кальмаров, у архитевтисов нет.
Вмятины и шрамы от присосок гигантских кальмаров часто находят на коже кашалотов и даже на стенках их желудков. Сообщая о таких шрамах, их размеры часто преувеличивали, говоря порой о диаметре 20 см! Естественно, таким образом создавалось и ложное впечатление о размерах кальмаров, оставивших подобные чудовищные отметины. На самом деле, скорее всего, шрамы, полученные кашалотом в молодости, просто увеличиваются по мере роста кита.
Мантия, или туловище, гигантского кальмара имеет более или менее коническую форму. У взрослых животных за плавниками выступает короткий крепкий вырост наподобие хвоста, у молодых этот «хвост» отсутствует. Плавники кальмара гибкие, но не очень мускулистые и служат, скорее всего, стабилизаторами во время плавания. На переднем конце мантии, позади головы, выдается мускулистая воронка, являющаяся видоизмененной ногой – характерный орган всех моллюсков. С помощью воронки кальмар передвигается, выбрасывая через нее сильную струю воды, толкающую тело в противоположном направлении. Воронка очень подвижна, так что кальмар может перемещаться в любом направлении – вперед, назад, вверх или в сторону. Внутри воронки имеется лепестковидный клапан, который предотвращает обратный ток воды между отдельными выбросами.
Внутри тела гигантского кальмара имеется полупрозрачная опорная структура, называющаяся гладиус, или пера. Гладиус – рудимент внутренней известковой раковины, которая еще сохранилась у более примитивных головоногих, например у каракатиц. Гладиус располагается в мешке в мускулатуре мантии, простираясь от переднего до заднего ее конца. Он служит опорой для мускулов и играет роль каркаса, поддерживающего весьма длинное тело кальмара.
Тело, голову и руки кальмара одевает многослойный наружный покров удивительного темно-пурпурного или каштанового цвета. Цвет внешних покровов определяется не только фоновой пигментацией, но и цветом слоя хроматофоров, специальных клеток, содержащих пигмент и способных менять свои размеры. Внутренняя поверхность мантии и некоторых внутренних органов архитевтисов также окрашены в темно-красный цвет.
Как и другие головоногие, гигантский кальмар дышит жабрами, каждая из которых состоит из множества листочков, или ламелл. Именно в этих листочках и происходит газообмен.
Другой характерный орган кальмара – огромный чернильный мешок. Черные слизистые чернила архитевтис, вероятно, использует так же, как и другие головоногие, – спасаясь от преследования. Кальмар выбрасывает облако чернил, напоминающее по форме само животное, и отвлекает таким образом хищника, уплывая в другую сторону.
Врагами гигантских кальмаров являются кашалоты. Порой в литературе можно встретить душераздирающие описания поединков кашалотов и кракенов на поверхности моря. Причем многие авторы высказывали мнение, что это гигантские кальмары питаются китами, а не наоборот. Шрамы от присосок гигантских кальмаров, которые находят на коже вокруг рта и на голове кашалотов, безусловно, свидетельствуют о том, что подобные поединки случаются. Но в них кальмар скорее играет роль жертвы – клювы гигантских кальмаров часто встречаются в желудках кашалотов.
Если о внешнем виде и строении архитевтисов мы имеем достаточно полное представление, то их образ жизни во многом продолжает оставаться загадкой. Предполагают, что взрослые особи гигантских кальмаров обитают вблизи дна или на дне на глубине от 500 до 1500 м. Живут они, скорее всего, поодиночке и встречаются друг с другом, возможно, только раз в жизни – для того, чтобы оставить потомство.
О том как происходят подобные встречи и каким образом размножаются гигантские кальмары, известно очень мало. У всех головоногих моллюсков при спаривании самец передает самке один или несколько сперматофоров – похожих на узкие трубочки пакетов со спермой. Сперматофор снабжен чувствительным волоском, мощной «пружиной» и «тюбиком с клеем». Выйдя из тела самца, сперматофор вступает в контакт с морской водой, и начинается так называемая «сперматофорная реакция». Чувствительный волосок надрывает тонкую перепонку, и вода поступает внутрь оболочки. Но оболочка прочная, двуслойная, вода давит на «пружину», сжимая ее, и в конце концов наружная оболочка не выдерживает и разрывается. «Пружина» вылетает наружу, вытягивая за собой внутреннюю оболочку, содержащую сперму и приклеивающуюся к покровам кальмарихи или проникающую ей под кожу.
Образуются сперматофоры в сложно устроенном сперматофорном аппарате, который помещается спереди от семенника. Длинный тонкостенный сперматофорный мешок прикреплен в мантийной полости слева от кишечника. У гигантских кальмаров он достигает метровой длины и в нем хранятся сотни, а может быть, даже тысячи сперматофоров, уложенных параллельно друг другу. Длина сперматофора у архитевтисов может достигать 10–20 см, а толщина – 3–5 мм. Кроме того, у них, в отличие от других кальмаров, сперматофоры покрыты желатиноподобной оболочкой.
В период с 1996 по 1998 г. у берегов Тасмании на глубинах более полукилометра были пойманы три живых самки гигантских кальмаров. Самая крупная из них достигала в длину 15 м и весила около 220 кг. На одной из рук у нее была найдена крошечная дырочка, вокруг которой в толще щупальца располагались сперматофоры. Несмотря на свои внушительные размеры, эта самка, по-видимому, была достаточно молодой, так как у нее были слабо развитые маленькие яичники, весившие всего 3 кг (яичники взрослой самки гигантского кальмара, пойманной у берегов Южной Африки, весили более 14 кг!). Значит, запасенные у нее под кожей сперматофоры должны были храниться там, возможно, в течение многих месяцев – до момента созревания и откладки яиц.
Подобная стратегия длительного хранения сперматофоров вообще характерна для животных, ведущих одиночный образ жизни. Ведь встречи между ними в глубинах океана могут быть весьма редкими и далеко не обязательно встретившиеся животные будут готовыми к продолжению рода. Вот поэтому самец пользуется любой возможностью, чтобы передать сперму самке, а та затем хранит ее до нужного момента.
Внутреннее строение самки гигантского кальмара
Но как самка гигантского кальмара извлекает сперму из-под кожи, когда яйца наконец созревают? У тех видов кальмаров, у которых сперматофор прикрепляется снаружи, это не проблема. Если сперматофоры приклеены возле жабр, то яйца проходят мимо них сразу после выхода из яйцеводов; если на затылке – яйца двумя ниточками выметываются через отверстия по бокам шеи, справа и слева от затылка. Если сперматофоры расположены вокруг рта, яйца выметываются через воронку. Так или иначе, яйца обязательно проходят мимо того места, где хранится сперма, и оплодотворяются. А как быть самке архитевтиса, у которой сперматофоры находятся в толще кожи рук? Возможно, для извлечения сперматофоров она использует свой клюв или очень подвижные щупальца. А возможно, сперма сама выходит на поверхность под воздействием каких-то специальных гормонов или иных химических веществ, которые вырабатываются с началом размножения? Эту загадку еще предстоит решить.
Литература
Акимушкин И. Мир животных. Беспозвоночные и ископаемые животные. – М.: Мысль, 1992.
Несис К.Н. Жестокая любовь кальмаров // Природа, 1997, № 10.
Роупер К., Босс К.Д. Гигантский кальмар // В мире науки, 1983. № 2.
Norman M. Riveting sex in the giant squids. Nature Australia. Winter. 1999.
