Наиболее высокоорганизованными среди беспозвоночных являются головоногие моллюски. Всего биологам известно более 700 представителей этого класса. Их эволюция связана с упрощением строения тела, а точнее, с устранением раковины у большинства видов этих животных. Учащимся предстоит познакомиться на уроке биологии в 7 классе с представителями головоногих моллюсков, а также с особенностями их внутреннего и внешнего строения.
Классификация животных
Класс головоногих включает в себя два подкласса — четырехжаберные и двужаберные. Представители первого характеризуются наличием большой раковины, а также четырех жабр. В его состав входит два отряда:
- аммониты;
- наутилиды.
Аммониты полностью вымерли в меловом периоде. Характерной чертой этих головоногих было наличие спирально закрученной раковины. На сегодняшний день ученым удалось найти окаменелости более чем 5000 моллюсков этого отряда. Наутилиды сейчас представлены лишь одним родом — наутилусом, насчитывающим несколько видов. Эти моллюски распространены только в юго-западном регионе Тихого океана.
Их строение является довольно примитивным:
- присутствует раковина;
- воронковая нога осталась несросшейся;
- две пары жабр являются остатками метамерий и т. д.
Представители этого рода практически не изменились за время эволюции. Максимально распространены на планете они были в период палеозойской эры. Подкласс двужаберных состоит из двух отрядов — десятиногих и восьминогих. Представители первого характеризуются наличием 10 щупалец. Два из них они используют для ловли добычи.
Также у многих десятиногих сохранился рудимент раковины. Наиболее известными представителями отряда являются каракатица и различные виды кальмаров. Десятиногие населяли океан уже во времена триаса.
Представители класса восьминогих чаще всего лишены раковины. В природе они представлены осьминогами различных видов. Среда обитания всех этих животных — вода.
Особенности строения
Большинство головоногих являются крупными животными. Длина их тела редко составляет менее 1 см. При этом встречаются и гигантские существа — до 18 м. Чаще всего это обитатели морских глубин. Ученые выделяют два типа головоногих в зависимости от формы их тела:
- пелагические;
- бентосные.
Первый тип животных обладает обтекаемым телом, благодаря чему они способны развивать высокую скорость. Примером пелагических моллюсков являются кальмары.
Бентосные животные — осьминоги — характеризуются мешковиной формой туловища, на переднем конце которого сросшиеся щупальца образовали подобие парашюта.
Внешний вид
Тело этого вида состоит из двух отделов — головы и туловища. Также их характерной чертой является наличие видоизмененной ноги. Ее задняя часть представляет собой коническую трубу (воронку), открывающуюся в полость мантии. Она расположена на брюхе за головой. Благодаря этому органу животные плавают.
У представителей рода наутилус, максимально сохранивших черты предков, листовидная нога сворачивается в трубочку и в результате образует воронку. При этом завернутые края не сращены. Они используют эту часть тела для передвижения по дну и для медленного плавания. У остальных представителей класса лопасти воронки срастаются по мере взросления особи.
Вокруг ротового отверстия расположены щупальца с сильными мышцами. На их поверхности находятся присоски. Ученые установили, что щупальца головоногих являются частью ноги. У зародыша моллюска они находятся на брюшном отделе тела за ртом и формируются из зачатка ноги. По мере взросления существа щупальца смещаются в направлении ротового отверстия.
Головоногие используют щупальца для захвата пищи, а также у бентосных они являются средством передвижения. У многих видов моллюсков присоски окружены крючками из хитина.
Мантийная плоскость
Все туловище моллюсков покрыто мантией, а ее стенки покрывает мощная мускулатура. Со стороны спины она срастается с телом. На брюхе мантия образует полость, соединенную с внешней средой посредством щели, которая расположена между телом и мантией. Как и нога, мантия используется головоногими для плавания. Почем двигаются эти животные задней частью тела вперед.
На внутренней стороне мантии у основания воронки расположены 2 хрящевых выступа — запонки. В момент сокращения мантии она прижимается к телу и благодаря запонкам словно «застегивается». В результате щель, ведущая в полость мантии, закрывается. Одновременно вода с силой выбрасывается через воронку. После расслабления мышц мантии запонки расходятся, и в мантийную полость поступает вода. Затем цикл повторяется, и моллюск движется вперед.
Следует помнить, что благодаря циркуляции воды в полости мантии животное дышит. Именно в этой области расположены жабры. В мантийную полость также выходят половые, выделительные и анальное отверстие.
Наружная раковина
Большинство современных видов головоногих не имеют раковины либо она является рудиментарной. Осталась они лишь у наутилусов. Внутренняя полость их раковины разделена на большое количество камер. Тело моллюска перемещается лишь в самой большой. В задней части тела наутилуса имеется отросток — сифон. Он проходит через все камеры раковины к ее вершине. Благодаря этому отростку внутреннее пространство раковины наполняются газом, что позволяет уменьшить плотность моллюска.
Современные головоногие, представляющие подкласс двужаберных, характеризуются наличием внутренней раковины, которая является недоразвитой. Например, у каракатицы сохранилась лишь небольшая известковая полоска, расположенная на спине. У кальмаров от раковины осталась узкая пластинка из хитина на спине. Опорную и защитную функции у этих животных выполняет внутренний скелет, образованный хрящевыми тканями.
Внутреннее устройство
Строение головоногих имеет существенные отличия от двухстворчатых моллюсков либо брюхоногих. О внутреннем устройстве этих животных стоит рассказать подробнее.
Пищеварительный тракт
Ротовое отверстие открывается в глотку, оснащенную сильными мускулами. Кроме этого, она вооружена челюстями, которые состоят из роговых тканей. В задней области глотки находится радула. В глотку открываются проходы слюнных желез, которые производят пищеварительные ферменты.
Следующим отделом пищеварительного тракта является пищевод, переходящий в желудок. У некоторых животных этого класса, например, осьминогов, пищевод имеет боковое ответвление — зоб. Еще желудок головоногих оснащен слепым придатком. В него открываются протоки печени.
Кишечный тракт состоит из двух отделов — тонкой и прямой кишки. Последний заканчивается анальным отверстием. Еще в прямую кишку впадает проток чернильного мешка. Этот орган выделяет жидкость темного цвета, которая в случае опасности выбрасывается в окружающую среду через анальное отверстие.
Органы дыхания, выделения и чувств
Дыхательные органы (жабры) у головоногих находятся в полости мантии, и в зависимости от вида животного их может быть 1 либо 2 пары. Строение жабр — перистое. На их поверхности нет ресничек, и циркуляция воды обеспечивается благодаря сокращениям мышц мантии.
Органы чувств головоногих отличаются высоким уровнем развития. Все тело животных усыпано осязательными рецепторами. При этом их максимальная концентрация наблюдается на щупальцах. Роль органов обоняния у этих животных выполняют особые ямки.
В жизни головоногих большое значение имеют глаза. Лишь у наутилуса орган зрения устроен примитивно. У двужаберных его строение более сложное. Например, глаза каракатицы имеют:
- хорошо развитую сетчатку;
- роговицу;
- стекловидное тело;
- хрусталик;
- радужину.
При этом размер глаза головоногих существенно больше в сравнении с другими животными. Например, у каракатицы его диаметр лишь в 10 раз меньше длины всего тела.
Выделительная система представлена почками. В зависимости от вида, в организме животного этих органов может быть 2 или 4. Почки имеют тесную связь со слепыми отростками вен. Именно в них и происходит фильтрация, а также последующее выведение продуктов метаболизма.
Кровеносная, половая и нервная системы
Сердечный мускул этих животных состоит из двух предсердий и одного желудочка. Лишь наутилус имеет 4 предсердия. Организм головоногих характеризуется разветвленной системой сосудов. Кровеносная система этих животных практически замкнута. Из органов кровь поступает в венозные сосуды, а затем в вены.
Перед входом в жаберные сосуды расположены венозные сердца — особые мышечные образования. Благодаря их сокращениям кровь подается в жабры. Процесс газообмена протекает в жаберных капиллярах. Кровь головоногих содержит большое количество меди, придающая ей голубоватый оттенок.
По уровню организации нервной системы, у головоногих среди беспозвоночных нет конкурентов. Все их ганглии расположены максимально близко и в результате образуют головной мозг. Ученые установили, что ганглии разделены на педальные, щупальцевые и воронковые.
От заднего отдела мозга отходят нервы, управляющие сокращением мускулов мантии. Представители подкласса четырехжаберных отличаются более примитивной нервной системой. Ее составляют лишь три дуги — 2 надголточных и подглоточная. Нервные окончания в них распределяются равномерно.
Головоногие являются раздельнополыми животными. Для самок характерно наличие 2−3 парных и одной непарной половых желез. Сперматозоиды, вырабатываемые самцами. Находятся в особых мешочках — сперматофорах. У половозрелых особей мужского пола одно щупальце видоизменено и превращено в гектокотиль. С его помощью самец извлекает мешочек с половыми клетками и оставляет его в полость мантии самки.
Для получения хорошей оценки школьникам предстоит рассказать, где обитают головоногие, а также отметить особенности их строения и размножения. Для более быстрого усвоения информации можно составить таблицу. Если необходимо написать сообщение на тему, то в него стоит включить картинки.
