Что выделяет осьминог. Сколько сердец у осьминога? Строение осьминога
Тайны глубин мирового океана не перестают удивлять человека. Ученые планеты постоянно делают открытия, изучая жителей морей и океанов. Всем известен такой моллюск, как осьминог или спрут. Он просто завораживает своей грациозностью и загадочностью. С человеческими глазами сравним , да и видит он вообще что-нибудь?
Не выдумывать велосипеда — призывает известная поговорка, когда те или иные вещи уже существуют. Однако, этого сказать об эволюции глаз нельзя — большинство ученых считают, что органы зрения, в ходе эволюции, возникали 40-100 раз! Они настолько разнообразны у имеющихся в столь отличных друг от друга существ, что общность их происхождения сомнительна. Однако существует и противоположное мнение — все многообразие глаз имеет единый генетический шаблон, независимо как и у кого они возникли …
Глаза осьминога — как видит осьминог в воде
Классическим примером различия строения глаз у разных групп живых существ является их строение у позвоночных животных, в частности у человека, и головоногих моллюсков, вроде осьминогов.
Глаза осьминога — как видит осьминог в воде
Ученых больше всего удивляет то, что строение нашего глаза и осьминога удивительно похоже, однако, они настолько похожи, насколько и отличны. Разница заключается в тонком строении сетчатки. У нас глаз построен «наизнанку» — сетчатка, которая находится на дне задней камеры глаза, лежит под слоем нервных волокон образованных «ганглийными», «амакриновыми», биполярными и горизонтальными клетками.
Поэтому свет, поступающий через роговицу должен сначала пройти через эти слои клеток прежде, чем достигнет светочувствительных рецепторов — палочек и колбочек. У осьминогов же все наоборот — светорецепторы лежат на поверхности нервных волокон. Но это не вся разница.
У позвоночных животных имеется, так называемое, «слепое пятно» — это место схождения нервных волокон от световых рецепторов, которое не воспринимает ни света, ни изображения, а у головоногих моллюсков, его нет, потому их нервы чувствительные клетки.
Эти различия являются куда более глубокими, чем это кажется на первый взгляд — они свидетельствуют о различных способах формирования глаз у этих групп животных. У осьминогов глаза эволюционно, а соответственно, и «эмбиронально», образовавшиеся в результате прогиба (инвагинации) поверхности кожи головы, а у позвоночных — вследствие разрастания отростков мозга (нервной трубки).
Если у осьминога строение глаз «наоборот», то как же он видит? Но нам невозможно влезть в его «шкуру» и посмотреть на подводный мир и его обитателей глазами осьминога. Это опять для нас очередная тайна .
Видео — как же осьминог добрался до воды — он чувствует телом или все-таки видит…
Глаза осьминога — как видит осьминог в воде Глаза осьминога — как видит осьминог в воде
Их размеры могут быть самыми разными, и есть осьминоги, достигающие больших размеров. Щупальца осьминогов представляют угрозу даже для водолазов, правда, некоторые естествоиспытатели считают, что эта угроза несколько преувеличена. Эти моллюски легко плавают, перемещаются по дну, сидят в излюбленных подводных щелях и пещерах. Количество мозговых (нервных) клеток у них значительно увеличено, и они образуют мозговые центры - ганглии, имеющие хрящевой череп для их защиты.
Длина щупалец осьминогов может достигать 7,5 – 9 метров.
Осьминоги - наиболее высокоорганизованные представители среди головоногих и считаются исключительно умными, если это слово можно здесь применить, животными. О высокой организованности некоторых головоногих в эволюционном плане свидетельствует и устройство их глаз. Например, глаза осьминогов настолько сложно устроены, что ученые считают их схожими с глазами позвоночных животных, так как в глазах осьминогов присутствуют практически все элементы, типичные для глаз позвоночных. Его глаза способны адаптироваться к смене освещения при выходе из глубин на поверхность.
Осьминоги, имеющие сравнительно высокоразвитый мозг, довольно любопытны, однако чаще, будучи достаточно осторожными животными, они предпочитают при встрече с человеком отплывать от него подальше. Реальную опасность для пловцов представляет неосторожное обращение даже с небольшими осьминогами, которые, обладая хорошо развитым ядовитым аппаратом, могут укусить.
Считается, что у осьминогов можно достаточно легко выработать. Известны случаи, когда биологи, изучая возможности этих животных, легко добивались их появления при подкормке рыбой. При этом осьминоги проявляли к человеку даже некоторую дружелюбность, но это были не слишком крупные экземпляры.
Ядовитый аппарат осьминога содержит передние и задние слюнные железы, от которых отходит слюнной проток в буккальную массу и челюсти. Этими челюстями осьминог способен нанести сильные укусы и даже разорвать на части пойманную добычу, удерживаемую присосками щупалец. Во рту животного есть язык, перед которым расположен вырост, открываемый для протока задних слюнных желез. Передние слюнные железы имеют парные протоки, открывающиеся в глотке сбоку и сзади. Яд из них попадает в глотку моллюска.
Рот осьминога переходит в глотку с толстыми мускулистыми стенками. Весь этот мышечный комплекс носит название буккальной массы . Он хорошо скрыт в окружающих его мышечных основаниях щупалец. Эта буккальная масса увенчана двумя мощными хитиновыми, верхней и нижней, челюстями.
В целом осьминогов можно считать скорее, нежели плавающими. Обычно некрупные экземпляры обитают чаще недалеко от берега на небольших глубинах, а вот крупные виды живут на больших глубинах - до 8 тыс. м. Щупальца опасны для аквалангистов и водолазов тем, что, схватив человека, могут потянуть его ко рту. Известны случаи, когда осьминоги присасывались к резиновому водолазному костюму, но это случалось чаще тогда, когда люди пытались извлечь животное из его убежища.
Неприятности пловцам доставляют обычно мелкие виды осьминогов, среди которых самый мелкий из осьминогов, обитающий в водах австралийского материка. Этот крошечный осьминог легко помещается на ладони, однако обращаться с ним следует с большой осторожностью, так как его яд высокотоксичен и ужаленный человек может погибнуть через несколько минут. При укусе маленького австралийского осьминога яд воздействует на центральную нервную систему, что часто приводит к смертельному исходу.
В океанах и морях Земли обитает удивительные создания — осьминоги. Эти интереснейшие существа известны со времен раннего мезозоя. Именно тогда появились первые примитивные представители отряда Octopoda, относящиеся к головоногим моллюскам. Достигают эти животные весьма внушительных размеров. Размах их щупалец может превышать 5 м, а некоторые виды осьминогов имеют массу тела более 50 кг.Осьминоги: виды и их систематика
Отряд осьминоги (лат. Octopoda) включает в себя два подотряда: глубоководные (Cirrina) и настоящие (Incirrina).
Подотряд глубоководных или плавниковых объединяет малоизвестных и наиболее интересных представителей. Эти животные встречаются только на больших глубинах. Они могут плавать в придонных слоях воды или обитают на дне глубоководных впадин. Отличительной особенностью строения этих моллюсков является наличие плавников. Это небольшие существа, часто имеющие причудливый облик. Данный подотряд включает около 34 вида, 7 родов, состоит из 3 отрядов:
— цирротейтовые (Cirroteuthidae);
— опистотейтовые (Opisthoteuthidae);
— ставротейтовые (Stauroteuthidae).
Гигантский тихоокеанский осьминог
Подотряд настоящих или бесплавниковых наиболее многочисленный. Представители различных видов осьминогов, данного подотряда знамениты своими крупными размерами. Но среди них много и небольших по величине животных. Обитают они преимущественно на морском дне на небольших глубинах, иногда недалеко от берега. Лишь немногие разновидности этого подотряда живут на дне мирового океана на глубине до 8 км. Данный подотряд насчитывает около 180 видов, 35 родов и 9 семейств:
— семероногие (Alloposidae);
— амфитретиды (Amphitretidae);
— аргонавты (Argonautidae);
— болитенидовые (Bolitaenidae);
— идиоктоподидовые (Idioctopodidae);
— спрутовые (Octopodidae);
— окифоиды (Ocythoidae);
— тремоктоподидовые (Tremoctopodidae);
— стеклянные (Vitreledonellidae).
Щупальца осьминога с присосками
Распространение
Головоногие представители данного отряда обитают практически во всех океанах и морях нашей планеты. Особенно распространены эти моллюски в тропических зонах, но встречаются и в холодных морях Северного Ледовитого океана. В нашей стране осьминоги встречаются во всех северных морях, за исключением Белого, а также в российских морях Тихого океана. Здесь обитает около 25 их разновидностей.
Живут эти беспозвоночные на различной глубине. В неглубоких местах сравнительно недалеко от берега часто можно встретить представителей настоящих осьминогов. Они ведут так называемый «донный» образ жизни. Глубоководные представители отряда Octopoda населяют глубины мирового океана. Эти виды осьминогов прекрасно приспособлены для существования на океанском дне под давлением многокилометрового слоя воды.
Образ жизни и особенности поведения
Большинство головоногих отряда Octopoda обитают на дне морей и океанов. Некоторые разновидности постоянно ведут планктонный образ жизни. Они способны плавать в толще воды подобно кальмарам и ходить по дну, используя свои щупальца. Живут на разных глубинах, обычно до 150 м, но глубоководные виды осьминогов обитают на глубине нескольких километров. На дне эти животные прячутся между камней или в подводных пещерах, а некоторые даже сами строят себе укрытие из камней и раковин.
Это хищники, которые питаются моллюсками, ракообразными, иглокожими, рыбами, которых убивают ядовитым укусом. Охотятся преимущественно в темное время суток. Осьминоги способны менять цвет, становясь неотличимыми от окружающего ландшафта.
Органы чувств всех представителей отряда отлично развиты. У них хорошее зрение и крупный головной мозг. Эти беспозвоночными отличаются сложным поведением, хорошей памятью и высоким интеллектом. Они легко приручаются и поддаются дрессировке. Самки заботятся о потомстве, охраняя отложенные яйца.
Издавна человек использовал головоногих моллюсков в пищу. Мясо многих видов осьминогов считается деликатесом. Поэтому в некоторых странах ведется их промышленный лов. Местами численность этих животных из-за перелова резко сокращается.
Когда нам говорят о классе головоногих моллюсков, первыми на ум приходят именно осьминоги. Типичные представители живут на дне водных просторов, но некоторые из них населяют высокие слои морей и океанов. Этот обитатель больших вод всегда вызывал удивление у простых людей, так как он имеет тело в форме шара, длинные щупальца, специфический нос и большой интеллект.
Интересно!
Многих занимал вопрос о том, сколько сердец у осьминога. Малое количество животных обладает тремя «двигателями жизни». Наука включает в отряд этих головоногих все известные виды, от самых мелких до особей колоссальных размеров.
Строение спрута
Это животное обладает особенностью видоизменять форму своего тела, так как в структуре его организма отсутствуют кости. Некоторые головоногие хитрецы могут маскироваться под камбалу, если в этом есть необходимость. Эти гибкие существа способны водвориться в очень узком и тесном месте, размер которого в несколько раз меньше тела моллюска. Они способны слышать разнообразные звуки .
На заметку!
Каждая присоска осьминога может удерживать до 100 грамм веса. Чтобы сохранять объект на щупальце морское животное должно прилагать достаточное мышечное усилие.
Как работают у осьминога сердца?
Сердце – мышца , сокращающаяся с определённой скоростью ради того, чтобы провести кровь во всего клетки организма. Главным неудобством в строение моллюска является то, что его жабры наделены слишком большим сопротивлением. Природа нашла разумный выход и наделила головоногого тремя сердечными мускулами для повышения коэффициента полезности.
Главное сердце имеет большой объем , а два других, находящихся возле жабр, несколько меньше. Все три мышцы бьются синхронно, а частота биения зависит от температуры воды. Холод снижает количество ударов в минуту. Кровь имеет голубой цвет оттого, что в ней находится фермент гемоцианин с примесями меди.
Окрас и размеры осьминогов
Головоногий обладает умением изменять цвет своего тела за счёт находящихся в его коже разных пигментов, подстраиваясь под окружающую среду обитания. Под воздействием нервной системы и восприимчивости животного пятна могут сужаться или, напротив, растягиваться. Каждая эмоция головоногого определяется соответствующим цветом: белый – испуг, красный – гнев, коричневый – спокойное состояние.
В природе можно обнаружить сантиметровых или четырехметровых особей. Вес самых крупных представителей может достигать 50 кг. Ходят слухи о невероятно больших осьминогах, которые тяжелее человека в три раза. Моллюск живёт в среднем около двух с половиной лет.
Поведение осьминога и место обитания
Моллюск предпочитает жить в водах тропического климата. В зависимости от вида, некоторые любят мелководье, другим комфортнее забраться на большую глубину. Осьминог строит жилище на скалистых берегах или внутри естественных пещер. Так как у него нет костей, даже маленькая щель может стать пригодной, чтобы отдохнуть днём и скрыться от хищников. В том случае, если вокруг животного нет скал, он способен смастерить собственный дом из материалов на дне океана. К тому же моллюск умеет рыть глубокую нору в грунте, которую потом обустроит на свой вкус.
Чтобы перемещаться по поверхности , спрут использует присоски на щупальцах. Он может плавать, набирая воду в жаберную полость, а потом с большим усилием выталкивая её назад. Если сравнивать скорость его перемещения с рыбами, то можно говорить, что осьминог – очень медленное существо. При виде опасности спрут выбрасывает в направлении преследователей струйки тёмной жидкости, которые образуются под воздействием специальных желез. Это отвлекающее облако продолжительное время держится плотным пятном и приостанавливает существ, что потревожили покой спрута.
Головоногий отправляется на охоту только ночью. В его рацион входят мелкие моллюски, различные раки и разнообразная рыба. Осьминог полакомится каждым обитателем глубин , если сможет справиться с ним. Используя методику маскировки, хитрый спрут поджидает добычу на дне морской глубины, а когда она приблизится вплотную, нападает. Свою жертву осьминог обхватывает всеми восемью «руками». Укусив добычу клювом и впустив в неё сильный яд, спрут обрекает свой обед на верную смерть. Внутренне строение осьминога позволяет ему легко растирать парализованную пищу.
Интересно!
Автотомия – защитное средство, которым наделены некоторые виды существ. Если враг схватит «руку» осьминога, есть большая вероятность, что вместе с разрывом мышц у основания щупальца само щупальце тоже оторвётся. Такая конечность некоторое время продолжает двигаться и отвлекать внимание хищника.
Ум животных и их способы размножения
Гнёзда, куда самка выкладывает шарообразные яйца по 10-20 штук, находятся в вырытых ямках, обнесённых камнями и ракушками. Мать очень тщательно следит за потомством, убирая щупальцами ненужные объекты и грязь. Самка настолько любит своих детёнышей, что не может отлучиться от них ни на минуту и часто умирает от голода после того, как маленькие головоногие вылупились из яиц. Это показывает, что сердце осьминога сродни доброму человеческому.
С появления на экранах склочного« коллеги Пруля», головоногого профессора с планеты Океан, который посетил Землю в фильме« Через тернии к звездам», о мыслительных способностях осьминогов осведомлены и школьники. Но это привычное представление не дает нам как следует прочувствовать действительно поразительные возможности этих головоногих. Изучающий их уже много лет испанский биолог Антонио Барроу утверждает: иногда, пока люди не видят, осьминоги покидают свой аквариум, добираются до соседнего, где хранится рыба на корм, и, перекусив, тихонько возвращаются обратно. Они единственные беспозвоночные, обращение с которыми в Европе контролируется директивой 2010/63/EU, главные герои которой — родные нам млекопитающие.
Роман Фишман
Осьминоги возводят укрытия для потомства из подручных материалов и запоминают сложные «карты» окружающего ландшафта. Они крадут улов у рыбаков и легко добираются до лакомства, запертого под закручивающейся крышкой или даже в бутылочке с защитой «от детей» — задача, не всегда посильная и для взрослого. Весной 2016 года один из них сбежал из аквариума в Новой Зеландии, выбравшись в море через канализацию. Осьминоги различают людей и могут всерьез невзлюбить их. Они решают нестандартные задачи, с которыми ни само животное, ни его предки не встречались, подобно признанным умницам вроде собак, воронов или людей. Но если бы когда-нибудь в прошлом — или где-нибудь на другой планете-океане — им удалось развить полноценный разум, то это был бы разум, совершенно непохожий на человеческий и даже собачий.
Инопланетная нервная
От раковины предшественники головоногих отказались еще около 500 млн лет назад, предпочтя свободу и движение. Предки осьминогов, которых сегодня насчитывается около 200 видов, стали активными хищниками и потенциально доступными жертвами и, видимо, не могли не развить сложную, уникальную для беспозвоночных нервную систему. Она содержит порядка 500 млн клеток — больше, чем у крысы, и почти как в головном мозге кошки.
Наша централизованная, иерархически выстроенная нервная система кажется нам чем-то само собой разумеющимся. Однако животные демонстрируют, что все может быть устроено совершенно по‑другому.
Но нервная система осьминогов не сводится к мозгу в обычной для нас роли централизованного органа анализа и управления. Их лишенное скелета тело может изогнуться в любом месте и в любом направлении. Такая гибкость требует столь же сложного и гибкого контроля, и решение этой задачи у головоногих передано «на места» — крупным скоплениям нейронов, расположенным в теле. На центральный головной мозг приходится лишь около 10% клеток, на пару крупных зрительных долей — еще 30%. Остальные находятся в ганглиях конечностей и действуют более-менее независимо — недаром оторванное щупальце еще долго сокращается и двигается.
Когда человек открывает банку, его головной мозг, ориентируясь на сигналы органов чувств, выдает точные сигналы мышцам рук. Осьминогу, видимо, достаточно запустить нужную поведенческую реакцию; как именно ее реализовать и достать из закрытой банки краба, щупальца «решают» сами. Такая распределенная нервная система делает осьминогов чем-то вроде адептов ордена Безликих из «Игры престолов», позволяя им практически не иметь собственного облика, менять цвет, форму и даже текстуру поверхности. «Мыслящие ноги» самостоятельно справляются со сложными манипуляциями и превращениями, получая лишь общие указания из центра.
Морская технологическая
Почему осьминоги не стали доминировать в океанах так, как человек на суше? Причина кроется отнюдь не в нехватке интеллекта. Винить в этом стоит, скорее, некоторые весьма неудобные особенности их анатомии. Например, кровь головоногих использует гемоцианин, который содержит не железо, как наш гемоглобин, а медь. Она менее эффективна в доставке кислорода, поэтому на многие сложные задачи осьминогам просто не хватает «дыхания». Осьминоги не слишком социальны, не передают опыт из поколения в поколение и живут не более нескольких лет — каждому из них приходится начинать познание мира с нуля. Если б не эти факторы, головоногие и их родственники могли бы создать впечатляющие образцы разумности, и однажды двуногие «цари суши» вступили бы в великую войну с цивилизацией восьминогих «царей моря».
Мировой океан предоставляет достаточно средств для развития технологий. Подводные вулканы, приливы и отливы, солнце, волны и ветер могут служить источниками энергии. На дне скрываются ресурсы нефти и газа, залежи никеля, марганца и кобальта. Еще больше металлов извлекается из морской воды — для получения килограмма железа понадобится профильтровать лишь 50 тыс. м3. Разнообразие живых форм моря обеспечит хорошую основу для развития биотехнологий, включая биолюминесцентные средства освещения на основе глубоководных организмов и строительство с использованием коралловых полипов. Электролиз воды даст возможность получать кислород и водород — топливные компоненты, которые позволяют начать реактивное движение сперва в воде, а затем в атмосфере и ближнем космосе. Однако наша планета предоставляет для такого сценария не так уж много возможностей. Вода покрывает больше 70% ее поверхности, но по массе на нее приходится лишь около 0,05%. А между тем далекие экзопланеты состоят из воды на 10 и больше процентов. Например, сразу шесть планет системы Kepler-11 покрыты океанами целиком и на глубину в сотни километров. Возраст этой звезды оценивается в 8,5 млрд лет — примерно вдвое больше, чем нашей. Так почему бы в глубоких мирах-океанах под этим древним светилом не появиться разумным обитателям, подобным нашим головоногим? А если так, то почему бы однажды команде ученых с Kepler-11 во главе с новым профессором Прулем не попробовать вступить с нами в контакт?.. Если верить фильму, ждать осталось недолго, всего лишь до XXIII века.
10 удивительных фактов об осьминогах
1. Сетчатка их глаз содержит лишь один тип пигментов, позволяя видеть только в черно-белых тонах. Возможно, цветное зрение осьминогам дает особая анатомия зрачков.
2. Это единственные беспозвоночные, обращение с которыми в Европе контролируется директивой 2010/63/EU, в остальном посвященной «умным» млекопитающим.
3. В среднем на каждое щупальце приходится по 240 присосок, всего же их получается больше 1900.
4. Чернила некоторых головоногих дают стойкий коричневый цвет и с древности используются художниками. Название тона «сепия» произошло от Sepiida, то есть «каракатица».
5. У них три сердца, два из которых заняты только щупальцами, а одно омывает кровью внутренние органы. При плавании работа этого сердца останавливается, так что обычно они предпочитают ползать.
6. Аристотель считал их недалекими: «Осьминоги — создания глупые и сами подплывают к руке, если опустить ее в воду», — писал он в «Истории животных» за 350 лет до н. э.
7. Расшифрован полный геном осьминога O. bimaculoides. Длина его составляет 2,7 млрд пар оснований, почти как у человека и в разы больше, чем у любого другого беспозвоночного.
8. Чернила, которые они выбрасывают в случае опасности, не только маскирэксуют осьминога, но и токсичны. Осьминог, вовремя не покинувший собственное чернильное облако, может погибнуть.
9. Самка откладывает до сотен тысяч яиц и месяцами активно «вентилирует» их, ни на минуту не покидая гнездо. Это занятие полностью истощает и в конце концов убивает ее.
10. Самцы умирают еще раньше, после оплодотворения. Видимо, ни один осьминог еще никогда не встречался со своими родителями.
Жанна Резникова, доктор биол. наук, профессор Кафедры общей биологии НГУ
«Наравне с самыми «продвинутыми» видами млекопитающих и птиц головоногие способны к одной из высших форм обучения — подражанию. Еще в 1990-х было показано, что осьминог, наблюдавший за тем, как его сородич в соседнем аквариуме обучается выбирать предмет определенного цвета, впоследствии, решая эту задачу самостоятельно, выбирал предмет того же цвета, что и «учитель». Этот эксперимент с осьминогами подвергался критике как недостаточно строгий, однако недавно ученые убедительно продемонстрировали обучение по подражанию и у других головоногих — каракатиц».