Чому восьминоги такі розумні

Кальмарів та восьминогів нерідко називають «приматами моря», маючи на увазі, що вони самі високорозвинені і кмітливі серед молюсків. Це безумовно так. Чи не випадково великий мозок восьминогів захищає хрящова капсула, по суті, справжній череп! Чому ж восьминоги такі «головаті» істоти? Для того щоб відповісти на це питання, давайте спочатку познайомимося з їхньою історією.

Однією з основних проблем, яку повинні вирішувати будь-які великі багатоклітинні істоти, є проблема підтримання форми тіла в просторі. Іншими словами, мова йде про те чи інше технічне рішення пристрою скелета. Молюски в цьому відношенні пішли своїм шляхом, створивши в процесі еволюції тверду раковину. У двостулкових вона складається з двох половинок, здатних рости разом з молюском, а у черевоногих м'яке тіло захована в конічну раковину, яка також може постійно зростати разом зі своїм мешканцем.

Таким же способом була влаштована раковина і у стародавніх головоногих молюсків. Близько 500 млн років тому через дно стародавніх морів повзали істоти, яких зоологи назвали ортоцератамі, тобто пряморогімі (від грец. - Прямий, правильний і-ріг). Їх раковина справді нагадувала довгий прямий ріг. Це й були найперші представники головоногих.

В відміну від черевоногих молюсків їх м'язовий виріст, так звана нога, був розділений на кілька виростів, здатних працювати як щупальця. Вони стирчали назовні з відкритої частини раковини ортоцерат. Такий пристрій тіла давало явні переваги - щупальцями можна було ловити досить велику здобич. Більшість же черевоногих задовольняються рослинною їжею, яку вони добувають, методично соскребая з поверхні підводних каменів або обгризаючи водорості. Для цього особлива кмітливість не потрібна. Досить сказати, що деякі брюхоногие молюски, на зразок морських блюдечек, все життя проводять на одному ділянці скелі, задовольняючись наростаючими на ній нитчастих водоростями. Які вже тут творчі завдання!

Інша справа активна полювання. Вона вимагає більшої кмітливості та кмітливості. Однак важка раковина стародавніх головоногих ортоцерат була тягарем, що обмежує активний рух. Її насилу вдавалося тягти по дну. Та й захистом вона була не дуже який. Не дивно, що ортоцерати вимерли, не дожив до наших днів.

Проблема пересування була вирішена родичами ортоцерат, раковина яких була завита в плоску спіраль. Всередині неї, як у підводному човні, розташовувалися секції-камери, наповнені газом. У результаті цього раковина стала плавучої. Так в еволюції з'явилися головоногі амоніти. Вони були названі так на честь стародавнього єгипетського бога Амона, якого зображували з головою і рогами барана, а згорнуті спіраллю раковини великих амонітів як раз підходили на роль таких «божественних» баранячих рогів. У стародавніх морях Землі плавали тисячі видів цих головоногих. Раковини деяких амонітів були не більше горошини, раковини інших нагадували колесо вантажного автомобіля. Раковина амоніта пахідіскуса досягала в діаметрі 3 м!

За порівняно з ортоцератамі це був великий еволюційний крок вперед. Проте всі амоніти також вимерли близько 80 млн років тому. До наших днів дожила тільки маленька група віддалених родичів цих дивовижних головоногих - Наутилус, або перлинних корабликів.

Як і у амонітів, у Наутілус кілька десятків невеликих щупалець з присосками, а їх тіло знаходиться в останній камері спірально закрученою раковини. Решта камери можуть заповнюватись або водою, або газом. Газ знаходиться в раковині під тиском, тому перламутровий будиночок Наутілус не тріскається навіть на глибині 700 м. Однак навіть така, майже невагома у воді раковина все одно не дозволяє швидко плавати. Можливо, саме тому сучасні наутилуси -- маленька і, загалом, екзотична група.

У інших сучасних головоногих молюсків - каракатиць, восьминогів і кальмарів - Зовнішньої раковини немає зовсім. Вони навчилися швидко плавати, використовуючи реактивний принцип руху. Спочатку вода набирається в мантійних порожнину. Вхід в неї фіксується за допомогою схожих на кнопки спеціальних хрящових «Застібок». Потім м'язи порожнини скорочуються і з силою виштовхують воду через круглу вирву. У результаті молюск отримує поштовх у протилежний сторону. Найкращі плавці - кальмари. Форма їх тіла трохи нагадує ракету. Навіть хвостові «стабілізатори» на ньому є! Втім, швидше за головні, бо пливуть реактивним способом кальмари рухаються «хвостом» (задньою частиною тіла) вперед. І розвивають при цьому швидкість більше 50 км/год!

Ясно, що таким моторним істотам ховатися в раковині ні до чого. Раковина початку зменшуватися ще у далеких предків кальмарів - белемнітів. Свою назву ці головоногі отримали від грецького слова - дротик, оскільки їх раковина нагадувала за формою наконечник списа або дротики. Раковина у белемнітів занурилася в глиб їх тіла, перетворившись на твердий стрижень. Белемніти вимерли, а їхні довгі раковини збереглися в осадових породах Землі. Знаходили їх за старих часів люди не знали зоології і називали такі дивні знахідки «бісовими пальцями». У сучасних кальмарів від раковини залишилася тільки розташована в спині тонка хрящова платівка - Гладіус (від лат. gladius - меч). У каракатиць раковина більш масивна, вапняна, але теж прихована в тканинах тіла. У восьминогів раковини немає зовсім.

Череп - Не єдине «винахід» кальмари тощо. Досить згадати їх знамениті присоски. У глотці головоногих знаходиться рогової дзьоб, дуже схожий на дзьоб папуг. А очі восьминогів майже не відрізняються від людських. Крім сітківки, рогівки і кришталика в них є кільцева складка - райдужка з центральним отвором - вічком, які виконують ту ж функцію, що і діафрагма фотоапарата. А функцію об'єктива, що дозволяє фокусувати погляд на близьких і далеких предметах, виконує кришталик. Тільки у нас він під час налаштування змінює свою кривизну, а у восьминогів переміщується ближче або далі від сітківки.

В процесі еволюції у головоногих молюсків з'явилося безліч цікавих здібностей, що допомагають їм займати перше місце серед молюсків. Найбільш цікава з них - здатність змінювати забарвлення тіла. Лідером маскування і камуфляжу є схожі на плескатий кальмарів каракатиці. Вони можуть не тільки змінювати своє забарвлення під колір грунту і каміння, але і ставати смугастими і плямистими. Такий дивовижною здатністю головоногі зобов'язані спеціальним клітинам своєї шкіри, схожим на пляшечки з фарбою, - хроматофорами (від грец. - колір). У кожного хроматофора є найтонші м'язові волокна, які здатні стискати його або розтягувати. Діаметр цієї клітини може змінитися в 60 разів за частки секунди! Варто хроматофорами з чорним пігментом меланіном расплющіть в блин, восьминіг відразу потемніє і стане непомітний на тлі чорної скелі. А якщо все його хроматофори стиснуться, восьминіг побіліє.

Здатність майже миттєво ставати безбарвним необхідна молюски для виконання трюку зі зникненням. Справа в тому, що у всіх головоногих є так званий чорнильний мішок. У цій залозі виробляється значна кількість все того ж меланіну. У момент небезпеки восьминіг різко скорочує свій чорнильний мішок і з нього вилітає чернильное хмарка, за формою трохи нагадує самого восьминога. Сам же «бомбометатель» у цей час різко блідне і ривком відпливає в сторону. Хижак обдурений. Замість восьминога він вистачає лише темна хмара. Крапельки викинутої фарби при цьому лопаються і хмарка розпливається, утворюючи справжню «димову завісу»!

Мало того, що в цій темній хмарі нічого не видно. Чорнило восьминогів відбивають на час нюх у хижих риб на зразок мурен і взагалі роблять якийсь гальмівний дію на нервову систему ворога. Поки той «прочухатися», молюск вже буде далеко.

Але якщо цей прийом не спрацював, восьминіг може відкупитися від хижака одним з своїх щупалець. Відбувається це в результаті автотомія - тобто самоотбрасиванія. М'язи різко скорочуються, і щупальця буквально відривається від тіла. Деякий час воно звивається, відволікаючи увагу нападаючого. Вже через кілька днів на місці кукси начнает відростати нова кінцівку.

Головоногі вміють не тільки змінювати свій колір, а й ... світитися! Особливо розвинена ця здатність у глибоководних видів, що живуть у темряві підводної ночі. Светятся вони не самі, а завдяки спеціальним бактеріям, здатним випускати слабке світіння. Ці бактерії живуть у головоногих в спеціальних «кишенях», куди потрапляють з морської води. Такі мішечки з бактеріями називають фотофорамі (від грец. - світло і лат. phero - нести). Молюски надають бактеріям житло, а ті своїм світлом допомагають залучати видобуток і подавати сигнали одноплемінників. Савчин живих організмів називають біолюмінесценція (від грец. - життя і лат . lumen - світло). Це світло набагато більш економічний, ніж світло електричних лампочок. У світяться бактерій більше 90% енергії перетворюється у світлові промені. У палаючій лампочці стільки ж енергії витрачається на марне тепло. «Вогники» кальмарів та восьминогів горять роками без підзарядки і зовсім не нагрівають воду!

Нарешті, у головоногих є ще одна дивна особливість. У багатьох їхніх видів самці відрізняються за зовнішнім виглядом від самок! Таке явище, назване статевим диморфізму, дуже рідко зустрічається серед просто організованих груп безхребетних. А у багатьох головоногих самці відрізняються від самок і за розміром, і за зовнішнім виглядом, і за поведінкою. Наприклад, у восьминогів аргонавтів самці набагато менше самок. Яйця вони запліднюють надзвичайно оригінальним способом. Одне з щупалець самця Аргонавт містить пакети зі сперматозоїдами. Під час шлюбного сезону воно відривається (згадайте автотомія!) і саме пливе на пошуки самки. Просто чудеса!

Тепер, трохи познайомившись з головоногими молюсками, пора повернутися до головного питання цієї замітки - про кмітливості восьминогів. Восьминоги такі ж вправні плавці як кальмари, зате по кмітливості серед молюсків їм немає рівних. Чому? Давно помічено, що чим краще у людини працюють його руки, ніж більш точні рухи він в змозі здійснювати, тим краще працює його мозок. У восьминогів вісім щупалець, якими вони вміють робити дуже точні рухи. Наприклад, будують собі складні притулку з раковин, каменів і панцирів з'їдених крабів. Але для злагодженої роботи щупалець потрібен контроль з боку мозку. Тож не дивно, що і міркують восьминоги непогано. Сам їх образ життя змушує вирішувати безліч творчих завдань - звідси і природна кмітливість!

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://learnbiology.narod.ru/