Przeczytaj
Głowonogi (Cephalopoda) to gromada dwubocznie symetrycznych mięczaków morskich, które osiągnęły najwyższy stopień organizacji wśród bezkręgowców. Są bardzo aktywnymi, świetnie pływającymi drapieżnikami morskimi.
Jeden z systemów klasyfikacji podzielił współcześnie żyjących przedstawicieli gromady głowonogów (Cephalopoda) na dwie podgromady:
łodzikowce (Nautiloidea), do których należy rząd łodziki (Nautilida)
płaszczoobrosłe (Coleoidea), do których należą m.in. rzędy: mątwy (Sepiida), mątewki (Sepiolida), kalmary (Teuthida), ośmiornice pospolite (Octopodida) i wampirzyce (Vampyromorphida).
Budowa ciała głowonogów
Stanowiąca szkielet zewnętrzny muszla mięczaków w toku ewolucji głowonogów stopniowo ulega redukcji. U łodzików występuje jeszcze muszla zewnętrzna. U mątew, kałamarnic i wampirzyc obserwujemy zredukowaną wapienną płytkę, która u niektórych ośmiornic całkowicie zanika. Szkielet wewnętrzny głowonogów, osłaniający zwoje nerwowe oraz tworzący szkielet przyssawek, zbudowany jest z chrząstki.
Tkanka chrzęstna po raz pierwszy w toku ewolucji pojawiła się właśnie u głowonogów.
Noga przekształciła się w osiem osadzonych na głowie ramion (u kałamarnic i mątew, należących do dziesięciornic, występują dodatkowe dwa ramiona chwytne), wykorzystywanych do poruszania się, chwytania zdobyczy i obrony. Tylna część nogi przekształcona jest w umięśniony lejek. Narząd ten umożliwia wyrzut wody z jamy płaszczowejjamy płaszczowej podczas skurczu mięśni płaszczapłaszcza i poruszanie się ruchem odrzutowym.
W swojej budowie i biologii głowonogi wykazują wiele cech, które świadczą o ich wyższości nie tylko nad innymi mięczakami, ale też bezkręgowcami. Do progresywnych cech budowy i biologii głowonogów zaliczane są: budowa i organizacja układu krwionośnego, budowa układu nerwowego oraz narządów zmysłów, wysoka inteligencja oraz opieka nad potomstwem.
Układ krwionośny głowonogów
Budowa i fizjologia układu krwionośnego pozwalają na aktywny tryb życia głowonogów. Liczba przedsionków serca układowego jest równa liczbie skrzeli. Wszystkie płaszczoobrosłe (Coleoidea) oddychają dwoma skrzelami – występują u nich dwa przedsionki.
Serce starszego ewolucyjnie łodzika ma cztery przedsionki, co jest związane z obecnością dwóch par skrzeli.
Serce układowe wszystkich głowonogów ma jedną komorę (z przegrodą u ośmiornic).
Dodatkowo występują dwa serca skrzelowe, których skurcz powoduje wzrost ciśnienia krwi przepływającej przez skrzela, co poprawia wydajność wymiany gazowej u zwierząt o tak dużych rozmiarach ciała.
Krew krąży w prawie zamkniętym systemie naczyń (krew tylko w niewielu miejscach wylewa się do jamy ciała). W układzie krwionośnym głowonogów wyróżnia się naczynia krwionośne: tętnice i żyły, które połączone są naczyniami włosowatymi.
W układzie krwionośnym głowonogów występuje analogia do układu krwionośnego kręgowców - dwa krwiobiegi: duży (serce - ciało - serce) i mały (serce - skrzela - serce).
Progresywne cechy obserwuje się u głowonogów nie tylko w odniesieniu do budowy układu krwionośnego, ale także samej krwi. Krew tej gromady zwierząt bogata jest bowiem w barwnik oddechowy – niebieską hemocyjaninęhemocyjaninę. Dzięki temu krew głowonogów ma większą zdolność wiązania tlenu niż krew pozostałych mięczaków.
Narządy zmysłów głowonogów
Wzrok
Oczy głowonogów umieszczone są po bokach głowy, a ich masa może sięgać nawet 25% masy ciała.
W grupie tej występują dwa rodzaje oczu: kubkowe oraz pęcherzykowe.
Bardziej prymitywne są oczy kubkowe występujące u łodzików, będące wpukleniami naskórka głowy. Łodziki nie mają soczewki. W zależności od natężenia światła ich niewielkie (od 1 do 2 mm) źrenice potrafią się zwężać i rozszerzać.
U głowonogów płaszczoobrosłych (inaczej dwuskrzelnych) obecne są natomiast oczy w formie zamkniętych pęcherzyków, składające się z soczewki rzucającej obraz na siatkówkę. Gałkę oczną otacza wtórna rogówka.
Oko głowonoga jest narządem analogicznymnarządem analogicznym do narządu wzroku kręgowca, co oznacza, że pełnią one podobną funkcję, ale różnią się pochodzeniem. Oko pęcherzykowe głowonoga powstaje z wpukleń (inwaginacji) naskórka głowy, a oko kręgowców jest uwypukleniem śródmózgowia.
AkomodacjaAkomodacja zachodzi w oku głowonoga przez przybliżanie i oddalanie soczewki względem siatkówki, a nie przez zmianę kształtu soczewki jak u wielu kręgowców. Głowonogi widzą kolory, ale istnieją też gatunki nierozróżniające barw.
Średnica oka kałamarnicy olbrzymiej (Architeuthis dux) może sięgać nawet 40 cm! Długość ciała największego znanego okazu tego gatunku, znalezionego w 1887 r. w Nowej Zelandii, wynosiła ok. 18 m (z czego ok. 12 m miały macki).
Dotyk
Zmysł dotyku u głowonogów również jest bardzo dobrze rozwinięty. Ramiona nie zderzają się ze sobą, ponieważ receptory dotyku rozpoznają naskórek osobnika, co chroni przed zaczepianiem się o siebie.
W ramionach płaszczoobrosłych znajdują się specjalne receptory napięcia, dzięki którym zwierzę rejestruje, czy ramiona są wyciągnięte czy nie. Informacje dostarczane z tych receptorów nie wystarczają jednak mózgowi głowonogów, by ustalić położenie całego ciała bądź ramion. Ośmiornica nie tworzy także mózgowej reprezentacji kształtu przedmiotu, który trzyma. Potrafi wykryć odmienne tekstury, jednak nie posiada umiejętności integracji tych informacji, by utworzyć większy obraz.
Smak i węch
Głowonogi mają narząd umożliwiający im odczuwanie smaku – narząd podtarkowy. Znajduje się on przy dolnej szczęce. Przyssawki umieszczone na ramionach zawierają chemoreceptory, które umożliwiają np. ośmiornicy rozpoznawanie smaku.
Zapachy są rozpoznawane dzięki brodawkom odbierającym wrażenia węchowe, umieszczonym w pobliżu oczu głowonogów.
Rozmnażanie, rozwój i opieka nad potomstwem
Głowonogi należą do zwierząt rozdzielnopłciowych. Zapłodnienie wewnętrzne odbywa się w jamie płaszcza. Przechodzą rozwój prosty.
Samce giną kilka tygodni po zapłodnieniu, a samice zaraz po wykluciu się młodych z jaj, których strzegą. W związku z tym rodzice nie przekazują potomstwu umiejętności nabytych w ciągu ich życia. Głowonogi żyją zazwyczaj od 2 do 5 lat.
Układ nerwowy, inteligencja i zachowania głowonogów
Głowonogi mają doskonały i najbardziej scentralizowany układ nerwowy wśród mięczaków. Wyróżnia się mózg, na który składają się złączone pary zwojów. Mózg chroniony jest puszką mózgową zbudowaną z tkanki chrzęstnej.
Ramiona głowonogów także są bardzo dobrze unerwione – dwie trzecie neuronów ośmiornicy znajduje się w zwojach nerwowych jej ramion. Dzięki temu zwierzęta te są bardzo sprawne ruchowo.
Dobrze rozwinięty układ nerwowy umożliwia głowonogom złożoność form zachowania. Te mięczaki analizują, rozumieją, kojarzą, uczą się i zapamiętują. Potrafią także komunikować się ze sobą.
Prowadzono eksperymenty zachowania się ośmiornic w labiryntach. Wyniki tych badań wskazywać mogą na obecność u tych zwierząt pamięci: zarówno krótkotrwałej, jak i długotrwałej.
W innych eksperymentach laboratoryjnych próbowano wytrenować ośmiornice w rozróżnianiu kształtów i wzorów. Wyniki badań wskazują, że ośmiornice potrafią uczyć się przez obserwowanie, choć nie wszystkie wyniki udało się powtórzyć w kolejnych badaniach. Obserwacje ośmiornic podczas zabawy wskazują na umiejętność powtarzania ruchów, takich jak np. upuszczanie kręcącej się butelki czy zabawki w swych akwariach i łapanie ich. Ośmiornice żyjące w niewoli potrafią wychodzić z akwariów i wchodzić do innych w poszukiwaniu pożywienia, a ośmiornice żyjące w naturze mogą nawet wchodzić na łodzie rybackie i do ładowni, by zjadać złowione kraby.
Legenda o morskim potworze krakenie powstała prawdopodobnie w wyniku spotkania człowieka z kałamarnicą olbrzymią. O krakenie pisał Pliniusz Starszy, żyjący w pierwszym stuleciu naszej ery. Potwór miał blokować Cieśninę Gibraltarską, uniemożliwiając przepływanie statków i okrętów.
W skórze głowonogów znajdują liczne komórki barwnikowe – chromatoforychromatofory zawierające całą gamę barwników: od jasnych, jaskrawych (czerwonych, żółtych czy pomarańczowych) po ciemne (brązowe i czarne). W skórze głowonogów obecne są także irydocytyirydocyty. Zdolność zmiany koloru, a zarazem widzenia barwnego (u niektórych gatunków) pozwala na wykorzystywanie ubarwienia nie tylko jako kamuflażu, ale również do ostrzegania, wzajemnego porozumiewania się czy też w celu przywabienia partnera w okresie godowym.
Głowonogi, zmieniając barwy ciała, potrafią wyrażać stany emocjonalne. Podrażniony głowonóg przyjmuje barwę czerwonobrązową, przestraszony –popielatą z czarnymi pręgami, a zadowolony – pomarańczową i czerwoną.
Słownik
zdolność dostosowania układu optycznego oka do ostrego widzenia przedmiotów znajdujących się w różnej odległości od patrzącego – między tzw. punktem bliży i punktem dali
komórki zawierające w swojej cytoplazmie barwniki nadające np. zabarwienie skórze zwierząt
kompletny zestaw informacji genetycznej organizmu; u zwierząt jest to materiał genetyczny znajdujący się w jądrze komórkowym i mitochondriach
barwnik krwi; białko zawierające miedź, transportujące tlen; występuje we krwi bezkręgowców, zwłaszcza mięczaków i stawonogów (skorupiaków i pajęczaków); po utlenowaniu nazywane oksycyjaniną, przybiera wówczas intensywnie niebieską barwę
komórki tęczowe; cienkie, blaszkowate komórki występujące w głębszych łącznotkankowych warstwach wora powłokowego głowonogów, zawierające złogi związków załamujących światło, które nadają metaliczny lub perłowy połysk powierzchni ciała tych zwierząt
przestrzeń/jama między płaszczem a resztą ciała, w której znajdują się skrzela oraz ujście układów wydalniczego, pokarmowego i rozrodczego
narządy, które mają różne pochodzenie, ale pełnią podobne funkcje
fałd ściany worka trzewiowego okrywający ciało mięczaków, wydzielający substancje tworzące muszlę