Совершенство организма головоногих моллюсков

Совершенство организма головоногих моллюсков

К самым удивительным по своим способностям и строению моллюскам относятся головоногие – кальмары, осьминоги и каракатицы. Их тело, длиной от 1 сантиметра до 5 метров заметно разделено на крупную голову и туловище с многофункциональными конечностями, которые играют роль и рук и ног. Головоногие используют их во время «ходьбы», при перемещении и для манипуляции различными предметами.

У осьминогов, например, руки-ноги служат для захвата пищи, строительства убежищ, борьбы с врагами, охраны потомства и многого другого. В помощь строительной деятельности поверхность конечностей снабжена одним-двумя рядами липких присосок. Каждая отдельная присоска настолько сильна, что у некоторых осьминогов она способна удерживать до 2 килограммов.

Головоногие наделены способностью передвигаться исключительно быстро – реактивным способом, за счет выталкивания воды из мантийной полости туловища с конической воронкой. Многие представители головоногих имеют еще и дополнительный орган – пару плавников на конце или по сторонам мантии.

Осьминоги, как и другие головоногие, дышат в воде жабрами, но могут довольно долгое время находиться на суше и даже передвигаться по ней. Отправляясь в пешее путешествие, они прихватывают с собой частичку моря – воду, которая хранится в мантийной полости, запертой на «все кнопки». Так что запаса кислорода, растворенного в воде, хватает для дыхания на суше в течение нескольких часов, а то и, по утверждению некоторых рыбаков, двух суток.

Поразительно наличие у головоногих трех сердец. Одно, являющееся главным, состоит из желудочка и двух предсердий и гонит голубую кровь моллюска по всему телу. А два специальных жаберных сердца проталкивают ее через жабры.

Головоногие действительно наделены голубой кровью. Вместо гемоглобина она содержит гемоцианин, и находящаяся в составе этого пигмента медь придает крови характерный синеватый цвет.

Разве могло само по себе появиться такое невероятное разнообразие организмов головоногих? У них даже близкие функции могут осуществлять самые разные по строению и количеству органы, такие как, например, сердца этих моллюсков, а также вещества, содержащиеся в крови.

Устройства, которыми обеспечен организм головоногих моллюсков, издавна представляли интерес для науки, в частности принцип действия реактивного двигателя и защитной дымовой завесы.

Благодаря работам немецких исследователей, изучавших «химическое производство» моллюсков, был найден способ извлечения из морской воды меди, урана и других элементов. Установлено, что кровь осьминога содержит красный дианит – специальное вещество, которое позволяет аккумулировать эти элементы из морской воды и накапливать их в больших количествах.

Неподражаемый камуфляжный эффект. Головоногие первенствуют по своей способности реагировать на изменения окружающей среды созданием самого совершенного в животном мире камуфляжа. В этом они оставили далеко позади даже хамелеонов.

Камуфляж – это один из видов маскировочного окрашивания. Такая маскировка умело применяется животными, чтобы быть незаметными и хищникам, и потенциальной добыче. Та же каракатица наделена богатым «гардеробом» и меняет наряды соответственно окружающей среде. Когда она находится в состоянии покоя на белом фоне, ее кожа принимает перламутрово-белый цвет. А на хорошо освещенном песчаном дне спинная поверхность каракатицы приобретет пятнистый рисунок за счет отдельных участков светлых и бурых тонов. Попадание же моллюска на черный фон вызывает резкое потемнение пестрой расцветки.

Для создания маскирующего цвета в определенной окружающей среде осьминоги наделены сложной тонко организованной системой.

Кожа осьминога обеспечена особыми клетками – хроматофорами, которые расположены в определенном порядке в виде микроскопических шариков с красящими веществами – пигментами. На квадратном сантиметре кожи осьминога помещаются сотни хроматофоров, содержащих черные, коричневые, красно-бурые, оранжевые и желтые пигменты.

К каждой такой клетке подведено множество тончайших мускулов-дилататоров, способных за доли секунды управляемо растягивать и увеличивать размер хроматофора в 60 раз, создавая тем самым эффект окрашивания.

Под слоем хроматофоров находятся иридиоцисты – клетки, которые придают коже великолепный металлический блеск серебристо-голубых, фиолетовых и зеленых тонов. Кроме того, в коже специально размещена целая система из множества блестящих пластиночек-зеркал. Они отражают и преломляют свет, разлагая его на все краски спектра.

Трудно даже представить, какими превосходными минипро-изводствами обладает организм осьминога, чтобы изготовить все необходимое для создания камуфляжа. Взять хотя бы систему маленьких зеркалец, устройств для их крепления и многих других механизмов для целенаправленного создания нужного эффекта.

«Подстраховка» защитных способностей. Управление деятельностью всех этих клеток осуществляется посредством сложной системы, связанной с большими оптическими долями мозга. А включают их в работу, заставляя легко изменять окраску тела, глаза осьминога. Причем в его организме заложена еще и подстраховка этой защитной способности.

Исследования показали, что слепой на один глаз осьминог в основном теряет способность быстро менять окраску с одной стороны. А если он ослеп на оба глаза, то почти утрачивает эту способность. Почти, но не совсем.

Оказалось, что у осьминога существует еще и механизм создания камуфляжного эффекта, обеспечивающий изменение окраски за счет осязательных импульсов, исходящих от присосок. То есть слепой и, казалось бы, совсем беспомощный осьминог способен «видеть» присосками.

Пловцы и прыгуны. Головоногие моллюски наделены способностью очень быстро плавать благодаря резкому сжатию мышц и сильному выбросу воды из их эластичной трубки-воронки. Струя воды, действуя по принципу ракеты, сообщает телу мощный толчок в противоположном направлении. Если рассмотреть десятируких кальмаров, то их гибкое обтекаемое тело даже внешне походит на подводную ракету. И охотясь ночью за рыбой, эти пловцы нередко развивают скорость до 55 километров в час.

Кальмары обладают способностью выпрыгивать из воды и пролетать над волнами. Развив в воде максимальную реактивную тягу, они стартуют в воздух и пролетают более 50 метров. Случается, кальмары в прыжке падают на палубы судов и приводят к их серьезным повреждениям. Так произошло с японским рыбачьим судном, потопленным шестиметровым кальмаром, который вылетел из воды и ударился о борт судна. Под тяжестью удара образовалась пробоина, в которую и хлынула вода.

Известен случай, когда маленький шестнадцатисантиметровый кальмар упал на мостик яхты, возвышавшийся над водой почти на 7 метров. Подсчитали, что при угле в 45 °, под которым кальмар выскочил из воды, скорость его движения должна была составлять не менее 72 километров в час, что соответствует скорости поезда.

Осьминоги-строители. Сложность поведенческих проявлений осьминогов лишний раз доказывает, что чисто врожденных форм поведения, как и стереотипных действий, у животных практически не существует. При рождении они, несомненно, обладают базовым комплексом инстинктивной деятельности, позволяющей им жить, питаться, строить, защищаться от врагов, размножаться и т. д. Кроме того, у животных предусмотрена пластичность поведения за счет опыта, приобретенного в процессе индивидуальной жизни.

Примером может послужить гибкое использование осьминогами своих строительных возможностей. Сооружение ими гнезд из камней зоологи называют градостроительством. В некоторых местах, видимо, особо приглянувшихся осьминогам, водолазы находили на дне моря целые осьминожьи города – один каменный дом неподалеку от другого.

Для основы дома осьминог подбирает камни определенной формы и размера. А для вспомогательных целей старательно отыскивает куски кирпича, глиняные черепки, панцири крабов, раковины устриц и другие подходящие материалы. Типичная конструкция сооружения имеет покатую крышу в виде плоского камня полуметровой длины. С одной стороны он возвышается над грунтом на два десятка сантиметров за счет того, что стоит на меньших камнях и обломках различных материалов.

Строительством осьминоги занимаются по ночам, отправляясь словно по команде в определенное время на поиски камней. Эти труженики способны тащить камни непомерной величины – даже в 20 раз превышающие их собственную массу. При этом движения осьминогов четко координируются. А сами они проявляют способность к оценке ситуации и в зависимости от нее используют ту или иную стратегию перенесения материалов на место строительства.

Наблюдения показали, что маленькие камни осьминог обхватывает одними конечностями и плотно прижимает к себе, а затем с помощью других конечностей он подтягивает тело вместе с ношей. С большими камнями моллюск обращается иначе. Сначала осьминог осматривает камень, находит самую узкую часть, берется за нее и прижимает ко рту. Затем это беспозвоночное животное подсовывает под камень тело, будто взваливает груз на плечи, а потом, балансируя, осторожно передвигается с помощью двух ног иногда на большие расстояния – к месту своего будущего гнезда.