Морские моллюски дышат. Головоногие моллюски: краткая характеристика класса. Половые органы и скелет

Лекция 6. Тип Моллюски (Mollusca)
Общая характеристика типа
Моллюски, или мягкотелые, объединяют около 130 тыс. видов животных, обитающих в пресной и соленой воде, ряд видов приспособились к жизни на суше. Первичноротые, вторичнополостные животные. Животные типа объединяются в несколько классов: класс Брюхоногие (Gastropoda), класс Двустворчатые (Bivalvia), класс Головоногие (Cephalopoda). Для животных этого типа характерны следующие морфофизиологические особенности:

Внешнее строение . Двусторонне-симметричные животные, но некоторые виды становятся асимметричными из - за спирального закручивания тела. Метамерия сохраняется только у ряда примитивных видов, у остальных образуется несегментированное тело, состоящее у большинства из головы, туловища и ноги ;

Моллюски представляют собой разнообразную группу преимущественно морских видов. Они имеют различные формы, начиная от крупных хищных кальмаров и осьминога, некоторые из которых проявляют высокую степень интеллекта, до небольших форм выпаса с тщательно обработанными и цветными раковинами. Аннелиды традиционно включают олигохеты, которые включают дождевых червей и пиявок, полихеты, которые представляют собой морскую группу, и два других меньших класса.

Моллюска является преобладающим типом в морской среде, где, по оценкам, 23 процента всех известных морских видов относятся к этому типу. Название «моллюска» означает мягкое тело, так как самые ранние описания моллюсков происходили из наблюдений за неиспользованными мягкими каракатицами. Хотя формы тела моллюсков различаются, они имеют ключевые характеристики, такие как брюшная, мышечная нога, которая обычно используется для локомоции; висцеральная масса, которая содержит большинство внутренних органов животного; и спинной мантии, которая представляет собой лоскут ткани над висцеральной массой, которая создает пространство, называемое мантийной полостью.

Вторичнополостные животные , в полостях целома находятся сердце и гонады. Туловище образует мантию, в мантийной полости находятся органы дыхания, в нее открываются выделительная, половая и пищеварительные системы. На спинной стороне обычно располагается защитная раковина, в глотке большинства моллюсков имеется радула, терка для размельчения пищи.

Половые органы и скелет

Мантия может или не может выделять оболочку из карбоната кальция. Кроме того, у многих моллюсков есть соскабливающая структура во рту, называемая радулой. Мышечная нога изменяется по форме и функции, в зависимости от типа моллюска. Это убирающийся, а также расширяемый орган, используемый для локомоции и крепления. Моллюски представляют собой эукоэломаты, но целомическая полость ограничена полостью вокруг сердца у взрослых животных. Мантийная полость, образованная внутри мантии, развивается независимо от целомической полости.

Нервная система . Центральная нервная система разбросанно - узлового типа. Кровеносная система незамкнутая, имеется сердце, состоящее из желудочка и предсердий, иногда появляются дополнительные сердца. Дыхательная система . Органы дыхания - жабры или легкие. Выделительная система . Органы выделения представлены одной или двумя почками метанефридиального типа. Размножение . Многие моллюски раздельнополы , но встречаются и гермафродиты. Развитие прямое или с превращением, личинка у низших - трохофора, у большинства остальных - личинка велигер.

Выделительная и кровеносная системы

Это многоцелевое пространство, в котором содержатся жабры, анус, органы для восприятия частиц пищи в воде и розетка для гамет. У большинства моллюсков есть открытая система кровообращения с сердцем, который циркулирует гемолимфой в открытых пространствах вокруг органов. Исключением являются осьминоги и кальмары и имеют закрытую систему кровообращения с двумя сердечками, которые перемещают кровь через жабры и третье системное сердце, которое накачивает кровь через остальную часть тела.

Какое из следующих утверждений об анатомии моллюска ложно?

  • У моллюсков есть радула для съедания пищи.
  • Моллюски имеют вентральные нервные шнуры.
  • Ткань под оболочкой называется мантией.
  • Мантийная полость содержит гемолимфу.
У этих животных отсутствует оболочка, но на их коже есть арагонитовые спикулы. Эти животные имеют широкую, вентральную ногу, приспособленную для прикрепления к скалам и мантию, которая выходит за пределы оболочки в виде пояса. Они дышат со штендией, имеющейся вентрально. У этих животных есть радила, модифицированная для соскабливания.

Полость тела . Внутренние органы находятся внутри тела в паренхиме, но имеются полости, заполненные жидкостью. Вторичная полость частично редуцировалась, в остатках целома находится сердце (в перикарде) и половые железы (в полости гонад). Таким образом, полость тела образована остатками первичной полости и сильно редуцированным целомом. Такая полость называется смешанной полостью, или миксоцелью.

Существует одна пара нефридий для выделения. Они встречаются в морских и пресноводных местах обитания. Как следует из названия, двустворчатые моллюски заключены в пару оболочек, которые шарнирно соединены с дорзальной стороной. Тело сплющено по бокам. Они обменивают газы с помощью пары ктенидий, а выделение и осморегуляция осуществляются парой нефридий. У некоторых видов задние края мантии могут сливаться с образованием двух сифонов, которые вдыхают и выдыхают воду.

Некоторые двустворчатые моллюски, такие как устрицы и мидии, обладают уникальной способностью выделять и наносить известковый перламутр или «перламутр» вокруг посторонних частиц, попадающих в мантийную полость. Это свойство коммерчески используется для производства жемчуга. Рисунок 3: Как и многие брюхоногие моллюски, у этой улитки есть стопа для желудка и намотанная оболочка. Эта пуля, которая также является гастроподом, не имеет оболочки.

Пищеварительная система состоит из передней, средней и задней кишки. В глотку открываются протоки слюнных желез, в среднюю кишку открываются протоки печени.

Органы дыхания у большинства видов представлены жабрами, у наземных представителей и у форм , вторично перешедших к водному образу жизни - легкими. Жабры и легкие - видоизмененные участки мантии, в которых очень много кровеносных сосудов. Для вентиляции легочной полости моллюски, живущие в воде (прудовики, катушки), периодически поднимаются к ее поверхности.

Висцеральная масса у обстрелянных видов характерно скручена, а нога модифицирована для ползания. Большинство брюхоногих несут голову с щупальцами, которые поддерживают глаза. Сложная радула используется для очистки частиц пищи от субстрата. Мантийная полость охватывает ктенидии, а также пару нефридий.

Цефалоподы включают обстрелянные и уменьшенные группы. Они демонстрируют яркую окраску, обычно наблюдаемую у кальмаров и осьминоги, которые используются для камуфляжа. Способность некоторых осьминогов быстро корректировать свои цвета, чтобы имитировать фоновый рисунок или поразить хищника, является одним из наиболее впечатляющих подвигов этих животных. Все животные этого класса являются хищниками и имеют клювоподобные челюсти. Все головоногие имеют развитую нервную систему, сложные глаза и закрытую систему кровообращения.

Кровеносная система незамкнутая, состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце находится в околосердечной сумке перикарде и состоит из одного или нескольких предсердий и одного желудочка. От желудочка отходят артерии, сосуды, по которым кровь течет от сердца ко всем органам. Часть пути кровь проходит не по сосудам, а по полостям между внутренними органами. Затем кровь по венозным сосудам течет к жабрам или легким, происходит газообмен и обогащенная кислородом кровь возвращается в сердце.

Нога лопасти и развивается в щупальца и воронку, которая используется для передвижения. Сосатели присутствуют на щупальцах у осьминогов и кальмаров. Ктенидия заключена в большую мантийную полость и обслуживается крупными кровеносными сосудами, каждая со своим сердцем. Головоногие могут быстро перемещаться с помощью струйного движения, заключая контракты в мантийную полость, чтобы принудительно выбрасывать поток воды. Головоногие имеют отдельные полы, а самки некоторых видов ухаживают за яйцами в течение длительного периода времени.

Хотя оболочка сильно уменьшена и внутренняя у кальмаров и каракатиц и вообще отсутствует у осьминогов, наутилус живет внутри спиральной многокамерной оболочки, наполненной газом или водой для регулирования плавучести. Раковины для зубов открыты на обоих концах и обычно лежат в песке с передним открыванием, открытым для воды, и уменьшенный головной конец, выступающий из задней части оболочка.

Органы выделения . Почки, представляющие собой видоизмененные метанефридии. Каналец каждой почки начинается воронкой в околосердечной сумке (в целомической полости), а другим концом открывается в мантийную полость.

Нервная система у большинства моллюсков представлена несколькими парами нервных узлов, которые расположены в различных частях тела и связаны комиссурами, от них отходят нервы к различным органам. Нервная система такого типа называется разбросанно - узловой. Помимо рефлекторной деятельности нервная система выполняет функции регуляции роста и размножения путем выделения различных нейрогормонов. Из органов чувств - органы химического чувства и равновесия , они встречаются у всех представителей, у многих видов имеются глаза.

У раковин есть ралула и нога, модифицированные в щупальца, каждая из которых имеет луковичный конец, который захватывает и манипулирует добычей. Филум включает дождевых червей, полихетных червей и пиявок. Как моллюски, аннелиды проявляют протостомическое развитие. Аннелиды имеют двустороннюю симметричность и имеют червячный вид. Их конкретный сегментированный план тела приводит к повторению внутренних и внешних признаков в каждом сегменте тела. Этот тип плана тела называется метамеризмом. Предполагается, что эволюционным преимуществом такого плана тела является способность, позволяющая эволюции независимых изменений в разных сегментах, которые выполняют разные функции.

Размножение . Размножаются моллюски только половым способом. Большинство из них раздельнополые, у гермафродитных форм (легочные моллюски) оплодотворение перекрестное. Из яйца выходит личинка - трохофора, которая по строению очень похожа на личинку кольчатых червей. У некоторых видов из этой личинки или минуя ее, образуется другая личиночная стадия - велигер (парусник), из которой развивается взрослая форма. Среди моллюсков также встречается прямое развитие (многие пресноводные и наземные моллюски, головоногие моллюски). В этом случае из яйца выходит маленький моллюск, похожий на взрослого.

Затем общее тело можно разделить на голову, тело и хвост. Кожа аннелид защищена кутикулой, которая тоньше, чем кутикула экдизозоанов, и ее не нужно линять для роста. Шалеты являются определяющим характером аннелид. Под кутикулой находятся два слоя мышц, один из которых работает по окружности, а один - по длине червя. Аннелиды имеют истинный целом, в котором органы распределены и купаются в целомической жидкости.

Аннелиды обладают хорошо развитой полной пищеварительной системой со специализированными органами: рта, мышечной глотки, пищевода и урожая. На фиг. 6 показан поперечный разрез сегмента тела дождевого червя; каждый сегмент ограничен мембраной, которая делит полость тела на отсеки. Аннелиды имеют закрытую систему кровообращения с мышечными насосами «сердца» в передних сегментах, дорсальные и вентральные сосуды, которые управляют длиной тела с соединениями в каждом сегменте и капиллярами, которые обслуживают отдельные ткани.

Представители. Наиболее распространенные моллюски относятся к трем классам: Брюхоногие (Gastropoda), Двустворчатые (Bivalvia), Головоногие (Cephalopoda).


Класс Двустворчатые (Bivalvia). В этот класс объединяют малоподвижных морских и пресноводных моллюсков, тело которых заключено в раковину, состоящую из двух створок. Типичным обитателем дна пресных водоемов является беззубка (Аnodonta cygnea). На спинной стороне створки соединяются с помощью эластичной связки (лигамента), или с помощью замка. Закрываются створки при помощи двух мышц - замыкателей. Голова не обособлена. Нога клиновидной формы, у прикрепленных моллюсков (устрица) нога редуцируется. Передвигаются двустворчатые медленно , обычно выдвигая ногу, а затем подтягивая к ней все тело.

Тело покрыто мантией, которая свешивается с боков виде складок. На спинной стороне мантия срастается с телом моллюска. Нередко свободные края мантии срастаются, оставляя отверстия - сифоны для ввода и вывода воды из мантийной полости. Внешним эпителием мантии образуются створки раковины. Наружный слой раковины состоит из органического вещества; средний слой образован из углекислой извести и имеет наибольшую толщину. Внутренний слой - перламутровый.

Газообмен происходит через поверхность влажного тела. Экскреция проводится парами примитивных «почек», называемых метанефридами, которые состоят из свернутой трубочки и открытой, ресничной воронки, присутствующей в каждом сегменте. Аннелиды имеют хорошо развитую нервную систему с двумя вентральными нервными шнурами и нервным кольцом плавленных ганглиев, присутствующих вокруг глотки.

Рисунок 6: На этой схеме, показывающей основную анатомию аннелид, пищеварительная система обозначена зеленым цветом, нервная система обозначена желтым цветом, а кровообращение - красным. Аннелиды могут быть либо однократными с постоянными гонадами, либо двудомными с временными или сезонными гонадами.

По обеим сторонам ноги у большинства видов расположены по две пластинчатые жабры (рис. 123). Жабры, а также внутренняя поверхность мантии, снабжены ресничками, движением которых создается ток воды. Через нижний (вводной, или жаберный) сифон вода попадает в мантийную полость, выводится вода через выводной (клоакальный) сифон, расположенный сверху.

Шалеты из полихет также расположены внутри мясистых, плоских, спаренных придатков на каждом сегменте, называемом параподиями. Значительные различия между пиявками и другими аннелидами включают развитие присосок на переднем и заднем концах и отсутствие шает. Кроме того, сегментация стенки тела может не соответствовать внутренней сегментации целомической полости. Эта адаптация может позволить пиявкам набухать при проглатывании крови у позвоночных хозяев. Все виды являются обязательными симбионтами, а это означает, что они могут выживать только с их хозяином, главным образом с пресноводными раками.

Пищевые частицы, попавшие в мантийную полость, склеиваются и отправляются в ротовое отверстие моллюска, находящееся у основания ноги. Такой способ питания называется фильтрационным , а животные - фильтраторами. В пищеварительной системе отсутствует радула и слюнные железы. Пища из ротовой полости попадает в пищевод, открывающийся в желудок. Средняя кишка делает несколько изгибов в основании ноги, затем переходит в заднюю кишку, которая заканчивается порошицей. Печень имеет крупные размеры и со всех сторон окружает желудок.

Они питаются водорослями, которые растут на панцире раков. Рисунок 7: Дождевой червь и пиявка являются аннелидами. Филум Моллюска - большая, преимущественно морская группа беспозвоночных. Моллюски показывают множество морфологий. Многие моллюски выделяют известковую оболочку для защиты, но у других видов оболочка уменьшена или отсутствует. Дорсальный эпидермис у моллюсков модифицирован с образованием мантии, которая охватывает мантийную полость и висцеральные органы. Эта полость отличается от целомической полости, которая сохраняется у взрослого животного, окружающего сердце.

Нервная система двустворчатых моллюсков представлена тремя парами ганглиев, которые связаны нервными тяжами - комиссурами. Первая пара ганглиев находится около пищевода, вторая в - ноге и третья - под задним мускулом - замыкателем раковины (рис. 124). От узлов отходят нервы к различным органам. Органы чувств развиты слабо, имеются специальные клетки, обеспечивающие кожную чувствительность, имеются органы равновесия - статоцисты, органы химического чувства.

В большинстве моллюсков присутствует хитиновый скребок, называемый ралулой. Моллюски в основном двудомные и делятся на семь классов. Сегментация является внешней и внутренней, что называется метамеризмом. Присутствие хитиновых волос, называемых хаетами, характерно для большинства членов. Эти животные имеют хорошо развитые нервные и пищеварительные системы.

Системы разведения включают отдельные полы и гермафродитизм. Рисунок 1 Какое из следующих утверждений об анатомии моллюска является ложным? Ни один из вышеперечисленных. Опишите морфологию и анатомию моллюсков. Моллюски имеют большую мышечную ногу, которая может быть модифицирована различными способами, например, в щупальца, но она функционирует в локомоции. Они имеют мантию, структуру ткани, которая покрывает и закрывает дорзальную часть животного и выделяет оболочку, когда она присутствует. Мантия охватывает мантийную полость, в которой находятся жабры, выделительные поры, анус и гонадопоры.

Кровеносная система незамкнутая и состоит из сердца и сосудов , сердце трехкамерное, имеет два предсердия и один желудочек. Кровь из желудочка выходит в переднюю и заднюю аорты, которые распадаются на мелкие артерии, затем кровь выливается в лакуны и направляется через жаберные сосуды в жабры. Окисленная кровь по выносящим жаберным сосудам попадает от каждой стороны тела в свое предсердие и общий желудочек.

Рис. 123. Поперечный срез двустворчатого моллюска:
1 - почка, 2 - кишка, 3 - лигамент, 4 - предсердие, 5 - желудочек сердца, 6 - целом, 7 - мантия, 8 - мантийная полость, 9 - нога, 10 - жабры, 11 - раковина.




Рис. 124. Схема внутреннего строения двустворчатых моллюсков:
1 - рот, 2 - передний мускул-замыкатель, 3, 15, 20 - нервные узлы, 4 - желудок, 5 - печень, 6 - передняя аорта , 7 - наружное отверстие почки, 8 - почка, 9 - сердце, 10 - перикардий, 11 - задняя аорта, 12 - задняя кишка, 13 задний мускул-замыкатель, 14 - анальное отверстие, 16 - жабры, 17 - отверстие гонады, 18 - средняя кишка, 19 - половая железа.

Органы выделения представлены двумя почками, лежащими под сердцем. Каждая из них начинается в полости перикарда воронкой , выстланной мерцательным эпителием. Мочеточники открываются в мантийную полость.

Размножение. Большинство двустворчатых моллюсков раздельнополы. Семенники и яичники парные. Половые протоки открываются в мантийную полость. Оплодотворение наружное, у пресноводных форм в мантийной полости, куда сперматозоиды проникают через жаберный сифон. Развитие происходит с метаморфозом. Личинка морских моллюсков - трохофора, в результате ряда изменений превращается в характерную для многих моллюсков личинку велигер, или парусник.

Отсутствие личинок - трохофор объясняется тем, что они сносились бы течением и моллюски не смогли бы расселяться вверх по рекам.

Значение двустворчатых моллюсков достаточно велико. Многие из них употребляются как продукты питания - устрицы, мидии, гребешки. Морских жемчужниц Тихого и Индийского океанов используют для добычи жемчуга: песчинки, попадая в мантийную полость, окружаются слоями перламутра, превращаясь в жемчуг. Самые крупные из двустворчатых моллюсков - гигантские тридакны, масса которых достигает полутонны, длина до 2 м.

Существуют и вредные для человека представители двустворчатых моллюсков: дрейссена, корабельный червь - тередо. Дрейссены прикрепляются биссуссными нитями к подводным предметам и, размножаясь в больших количествах , нарушают работу гидротехнических сооружений. Тередо - червеобразный моллюск до 10 см длиной, с раковиной, редуцированной до двух маленьких пластиночек. В деревянных подводных предметах тередо проделывает многочисленные ходы, сверлит дерево и глотает опилки. Переваривание древесины осуществляют бактерии - симбионты. В результате его деятельности дерево становится похожим на губку. В тех местах, где двустворчатых (пластинчатожаберных) особенно много, эти моллюски становятся мощными естественными очистителями воды (биофильтраторами).


Класс Брюхоногие (Gastropoda). Животные этого класса обитают в морских и пресных водоемах, многие живут на суше. Характерной чертой является асимметричность строения. Раковина и туловище брюхоногих спирально закручены. У животных, плавающих в толще воды морей, раковина в той или иной мере редуцирована. Она отсутствует также у наземных слизней, прячущихся на день в норки. Раковина состоит из двух слоев: тонкого органического наружного слоя и фарфоровидного известкового слоя. Тело состоит из трех отделов: головы, туловища и ноги. На голове находятся 1–2 пары щупалец , хорошо развитые глаза, которые нередко помещаются на вершине щупалец; нога обычно широкая с плоской подошвой, туловище спирально закручено. Мантия образует раковину, которая на вершине слепо замкнута, на другом конце имеется отверстие - устье, из которого выступают голова и нога животного. Раковина большого прудовика, обитающего в наших водоемах, достигает 4 - 5 см в длину.

В глотке находится подвижный язычок, который одет роговой кутикулой с зубчиками - радулой. Это терка для соскабливания мягких частей растений, состоящая из роговых зубчиков. Кроме того , имеются «челюсти», - роговые утолщения кутикулы. Есть слюнные железы. У некоторых хищных брюхоногих содержание соляной кислоты в секрете слюнных желез достигает 4 %. Кислый секрет нужен этим хищникам для растворения раковин других моллюсков или панцирей иглокожих, которыми они питаются. Средняя кишка образует желудок, в который открывается печень. Секреты печени растворяют углеводы, кроме этого, печень способна к всасыванию пищи. Средняя кишка делает одну или несколько петель. Задняя кишка у большинства брюхоногих проходит через желудочек сердца.

О

Рис. 126. Внутреннее строение легочного моллюска:


1 - рот, 2 - печень, 3 - анальное отверстие, 4 - капиллярная сеть легкого, 5 - предсердие, 6 - желудочек, 7 - перикардий, 8 - отверстие почки.
рганы дыхания у большинства брюхоногих представлены жабрами. У наземных брюхоногих орган дыхания - легкое. Участок мантийной полости у них обособляется и открывается наружу самостоятельным отверстием. Это так называемая легочная полость , в стенках которой расположены многочисленные кровеносные сосуды. Легкое сохранилось в виде дыхательного органа у вторично-водных моллюсков (прудовики, катушки). Такие моллюски дышат воздухом, периодически поднимаясь к поверхности и набирая воздух в легкое.

В кровеносной системе находится сердце, состоящее из желудочка и двух предсердий (рис. 126); у ряда видов, например, у большого прудовика, в связи с асимметрией тела одно предсердие редуцируется. От сердца кровь течет по аорте, которая делится на более мелкие артерии и попадает

в мелкие лакуны. Кровь отдает кислород и собирается в венозные лакуны, откуда попадает в кровеносные сосуды, несущие кровь к органам дыхания (в легкое или жабры) и, окислившись, возвращается в сердце. Кровь чаще всего бесцветна и содержит амебоциты. Иногда в крови присутствует вещество , близкое к гемоглобину, у некоторых - гемоцианин, пигмент, содержащий медь и связывающий кислород в небольших количествах.

В выделительной системе большого прудовика сохраняется только одна почка. Одним концом, имеющим ресничную воронку, она сообщается с полостью перикарда, другим открывается в мантийную полость рядом с анальным отверстием.

Большой прудовик гермафродит, оплодотворение перекрестное. Откладывает яйца в виде слизистых шнуров. Развитие прямое, без личиночной стадии. Из яиц развиваются молодые особи.

Виноградная улитка - наземный брюхоногий моллюск южных и западных районов СНГ. Объедая почки и листья виноградной лозы, наносит вред виноградникам. В ряде стран Европы используется в пищу.

Слизни имеют вытянутое, лишенное раковины , покрытое слизью тело. Полевые слизни повреждают озимые посевы, капусту, свеклу, табак, клевер и многие другие культуры.


Ключевые термины и понятия
1. Перикард. 2. Глохидии. 3. Мантия. 4. Двухкамерное сердце. 5. Трехкамерное сердце. 6. Целомодукт. 7. Миксоцель. 8. Трохофора. 9. Велигер.
Основные вопросы для повторения

  1. Классификация моллюсков.

  2. Происхождение моллюсков.

  3. Отделы тела моллюсков.

  4. Как называется кожная складка, покрывающая тело моллюсков?

  5. Чем представлена вторичная полость тела моллюсков?

  6. Органы дыхания моллюсков.

  7. Сердце беззубки и большого прудовика.

  8. Пигменты, содержащиеся в крови моллюсков, отвечающие за транспорт кислорода.

  9. Особенности строения нервной системы моллюсков.

  10. Выделительная система моллюсков.

  11. Личинки беззубки, морских моллюсков.

  12. Происхождение моллюсков.
Происхождение мозга Савельев Сергей Вячеславович

§ 23. Нервная система моллюсков

Наибольший морфофункциональный контраст представляют собой организация нервной системы головоногих и двустворчатых моллюсков (рис. II-9; II-10, а). У двустворчатых моллюсков есть парные головные, висцеральные и педальные ганглии, соединённые комиссурами (см. рис. II-10, а). Нервные стволы, идущие от головных ганглиев, обычно замкнуты. Головные ганглии (cerebral ganglion) могут быть построены по различному типу. У мидий нейроны расположены в самом нейропиле ганглия (см. рис. II-9, и), а у сердцевидок и шаровок - по его периферии (см. рис. II-9, г). Различия в гистологическом строении ганглиев не сказываются на их функциях. Головные ганглии в обоих случаях иннервируют ротовые лопасти, передний аддуктор и мантию. Головные ганглии двустворчатых моллюсков составного типа. Они образовались в результате слияния церебрального и плеврального ганглиев. Висцеральный ганглий (visceral ganglion) также образовался в результате слияния с париетальным ганглием. Он обычно несколько меньше головного и расположен в каудальной части моллюска (см. рис. II-9, д). Висцеральный ганглий иннервирует мышцы ретрактора, заднего аддуктора, сердце, почку, сифон, половые органы и жабры. Пара педальных ганглиев (pedal ganglion) иннервирует мускулатуру ноги (см. рис. II-9, е). Они меньше других ганглиев, но имеют разветвлённые эффекторные отростки, оканчивающиеся среди мышц. Таким образом, нервная система двустворчатых моллюсков представлена всего тремя парами ганглиев, которые образовались в результате слияния. Это упрощение нервной системы связано с малоподвижным образом жизни и отсутствием рецепторных головных структур. Органы чувств у двустворчатых моллюсков достаточно специфичны и распределены по всему телу. На мантии, сифонах и жаберных нитях встречаются вторичные глаза, которые не связаны непосредственно с головным ганглием. Они имеют относительно сложное строение и могут воспринимать не только освещённость, но и направление её изменения. Это позволяет некоторым двустворчатым моллюскам перемещаться, пользуясь ногой или применяя реактивное движение - хлопая створками, как морской гребешок. У двустворчатых моллюсков хорошо развиты хеморецепторы - осфрадии и механорецепторные осязательные клетки. Есть и статоцисты, которые локализованы в крае ноги вблизи от педального ганглия.

Двустворчатые моллюски в основном являются малоподвижными фильтраторами с довольно пассивным образом жизни. Среди них относительно активны только камнеточцы и корабельные черви. Камнеточцы делают ходы в камнях специальными зубчиками или при помощи кислоты, выделяемой железами мантии. Размножение сводится к откладке одиночных яиц и их наружному оплодотворению. Забота о потомстве практически отсутствует, хотя яйца и могут развиваться на жабрах.

По сравнению с двустворчатыми моллюсками брюхоногие моллюски (Gastropoda) являются образцом активного образа жизни и сложного поведения. Это единственные моллюски, перешедшие к наземному образу жизни. Их тело разделено на голову, ногу и туловище. В голове сосредоточены церебральные ганглии и основные органы чувств. Обычно это две пары щупалец и глаза, имеющие довольно сложное строение. Глаза могут представлять собой элементарные светочувствительные ямки или сложные системы с хрусталиком и аналогом стекловидного тела. На щупальцах расположены органы осязания и обоняния. Контактные хеморецепторы представлены осфрадиями, а органы равновесия - статоцистами. Статоцисты являются важнейшим органом чувств, особенно для наземных брюхоногих. Это отражено и в их иннервации. Как правило, статоцисты иннервируются волокнами головного ганглия.

Нервная система брюхоногих представлена 5–6 основными парами ганглиев, которые связаны между собой продольными нервными стволами и поперечными комиссурами (см. рис. II-8, д, е). Головные ганглии расположены над глоткой и иннервируют голову, глаза, щупальца и статоцисты. Плевральные ганглии расположены позади головных и иннервируют переднюю часть мантии. Под пищеводом расположены буккальные ганглии, иннервирующие глотку, пищевод и желудок. Этот комплекс из трёх сближенных ганглиев связан несколькими комиссурами и представляет собой головной центр - своеобразный мозг гастропод. Педальные ганглии служат исполнительным механизмом управления ногой. Висцеральные ганглии могут лежать сближенной парой или полностью сливаться. Они иннервируют внутренние органы: почки, половые органы, кишечник и сердце. Отдельно лежащая пара париетальных ганглиев иннервирует дыхательную систему жабр - ктенидий и хеморецепторные осфрадии. У брюхоногих в связи с развитием асимметрично закрученной раковины возникает торсия - перекручивание продольных нервных стволов. Это приводит к тому, что париетальные ганглии левой и правой стороны тела меняются местами, как показано на рис. II-8, е.

Существует несколько вариантов торсии, что зависит от расположения жаберного аппарата или лёгких.

Относительно скромная организация нервной системы брюхоногих моллюсков оказалась весьма эффективной как в воде, так и на суше. Большинство брюхоногих раздельнополы, хотя встречается и гермафродитизм с чередованием мужских и женских периодов размножения. В большинстве случаев гастроподы - подвижные животные, которые питаются растениями или хищничают. Однако встречаются и прикреплённые колониальные формы, такие, как каури. Подобные фильтраторы являются скорее исключением среди гастропод, чем правилом.

Поведение брюхоногих не отличается интеллектуальными поступками и достаточно однообразно. Обычно брюхоногие питаются растительными остатками, непосредственно растениями или грибами. В этом случае их активность сводится к поиску пригодной пищи. Однако среди брюхоногих есть и настоящие хищники. Примером агрессивного хищника является тестацелла (Г. maugei), которая питается дождевыми червями. Она обладает достаточно развитыми органами чувств, чтобы охотиться на дождевых червей в их норах. Многие хищные улитки охотятся на себе подобных, но не брезгуют никакой животной пищей. В той или иной степени к хищничеству могут прибегать представители разнообразных семейств.

Особую популярность в качестве объекта зоопсихологии приобрели головоногие моллюски (Cephalopoda). Осьминоги, кальмары и каракатицы являются, по мнению исследователей их поведения, своеобразными приматами мира беспозвоночных. Они ведут преимущественно активный образ жизни, перемещаясь по дну на многочисленных конечностях или плавают, используя принцип реактивного движения. Выталкивание воды из мантийной полости позволяет им быстро плавать в толще воды, но только задом наперёд. У головоногих в крайней форме проявляется цефализация нервных ганглиев (см. рис. II-10, в, ж, з). Ганглии с различными функциями сливаются над или под пищеварительной трубкой и образуют крупный головной ганглий. Поскольку головоногие могут достигать 20-метровой длины, размеры их головного ганглия могут быть сопоставимы с размерами мозга собаки. При таких размерах конструкции и традиционной для беспозвоночных ганглиозной организации нервной системы трудно представить себе эффективное метаболическое обеспечение. Именно размеры головных ганглиев головоногих неизбежно привели к возникновению внутримозговых полостей. У большинства головоногих моллюсков головные ганглии внутри полые. Однако надо оговориться, что речь идёт только о надглоточной части головного ганглия.

Рис. II-10. Нервная система двустворчатых, панцирных и головоногих моллюсков.

Схема строения нервной системы моллюсков (а) и хитона (б); внешний вид нервной системы (в) и головного мозга (ж, з) кальмара; микрофотографии срезов головных ганглиев осьминога (Octopus vulgaris); г - брахиальный ганглий; д - висцеральный ганглий; е - церебральный ганглий.

Подглоточная часть обычно не имеет внутренней полости. Разделение головного ганглия на подглоточный и надглоточный отделы функционально вполне обосновано (см. рис. II-10, ж, з). Подглоточная часть головного ганглия состоит из брахиальных, педальных и висцеральных ганглиев, объединённых общим нейропилем (см. рис. II-10, г, д). Педальные ганглии уже внутри общей структуры разделены на ганглии щупалец и ганглии воронки. Брахиальные и педальные ганглии иннервируют щупальца и мантийную полость. Висцеральные ганглии отвечают за иннервацию внутренних органов и содержат центр автоматической регуляции дыхания. Полый внутри надглоточный ганглий является своеобразным интеллектуальным центром головоногих. В нём выделяют от 3 до 6 отделов. В самом сложном случае к ним относят буккальные ганглии (ротовые), три пары центральных и две пары церебральных ганглиев. Буккальные ганглии вынесены вперёд, не сливаются с головным ганглием и отвечают за иннервацию ротовой зоны передней части пищеварительной системы (см. рис. II-10, ж). Самыми ростральными надглоточными (уже головными) являются центральные ганглии, которые расположены поперёк оси головного центра. Их передняя пара контролирует механизм захвата, удержания, подведения к клюву, расчленения и заглатывания пищи; 2-я и 3-я пары центральных ганглиев хорошо развиты в связи с тем, что они отвечают за гидродинамическую систему плавания и контролируют обновление воды в воронке. Эти процессы осуществляются не непосредственно, а через контроль за исполнительными висцеральными центрами. Эти же центры контролируют перемещения головоногих при помощи щупалец, отвечают за осязательные ощущения и изменения направления движения при плавании. В центральных ганглиях находятся и центры управления окраской животных.

Надо отметить, что головоногие могут очень широко изменять свою окраску из-за прямой иннервации пигментных клеток. Нервная система имеет непосредственные окончания на каждой пигментной клетке, что позволяет головоногим динамично изменять свой цвет при маскировке и смене настроения. Такой тип управления пигментацией позволил каракатицам использовать смену окраски тела как своеобразный цветовой язык. Во время брачных игр и оплодотворения самцы и самки ведут переговоры на языке смены цветовой гаммы покровов, поэтому не удивительно, что в тех же центральных ганглиях находятся и зрительные зоны. Туда приходит информация от глаз, которые у головоногих моллюсков самые большие среди животных. У крупных глубоководных головоногих описаны глаза диаметром 40 см - абсолютный рекорд для фоторецепторных систем. Позади центральных ганглиев расположены две или три пары продольно ориентированных церебральных ганглиев (см. рис. II-10, е, ж, з). Они непосредственно не связаны ни с какими конкретными моторными или сенсорными системами.

Церебральные ганглии - своеобразная ассоциативная надстройка над подглоточными и надглоточными ганглиями. Они необходимы для принятия поведенческих решений, что предопределяет развитость их связей со всеми центрами головных ганглиев. Церебральные ганглии являются своеобразным аналогом ассоциативных «лобных долей» высших млекопитающих и человека. Однако приматам придётся скромно поджать хвост (у кого он есть), если сравнить относительные размеры лобной доли человека и церебральных ганглиев небольшого осьминога. Если мозг человека и осьминога уравнять в размерах, то ассоциативные центры головоногих окажутся в 3 раза больше, чем лобные доли человека. Эти достойные различия сказываются и на поведении головоногих.

Особое развитие их мозга связано с появлением головных щупалец, которые могут быть дифференцированы по функциям. Эти своеобразные манипуляторы требуют для своего управления развитого мозга. Обладая развитыми щупальцами, головоногие могут прекрасно различать предметы на ощупь, вырабатывать устойчивые навыки и надолго запоминать полученный опыт. У них прекрасно развита исследовательская деятельность. Они сами обучаются открывать банки, отвинчивать крышки, открывать двери и совершать многие другие антропоморфные действия, привыкают к экспериментаторам, узнают их индивидуально, умеют бесцельно играть с предметами и решать многоступенчатые задачи.

Головоногие моллюски давно бы стали безусловными интеллектуальными лидерами нашей водянистой планеты, но природа сыграла с ними довольно злую шутку. Наградив их развитым ассоциативным мозгом, сверхэффективными манипуляторами, осязанием, хеморецепторами и зрением, она лишила их времени - главного условия для накопления индивидуального опыта. Головоногие моллюски живут очень недолго, обычно не более трёх лет. Кроме того, большая часть видов этой группы моноцикличны. Они рождаются, растут, один раз размножаются и погибают. Продолжительность жизни в 1 год ограничивает реализацию интеллектуальных возможностей головоногих. Живи они подольше, и приматов могло бы не быть, а сушу осваивали бы каракатицы в скафандрах.

Среди головоногих как бы в насмешку существуют и настоящие долгожители - наутилусы (Nautiloidea). Все 6 видов этих головоногих обладают раковиной, которую они заполняют газом и добиваются нейтральной плавучести. Они плохо плавают, у них очень примитивно организованная нервная система. Окологлоточное нервное кольцо не имеет выраженных центров, как у других головоногих. Наоборот, нейроны не собраны в концентрированные ганглии, а довольно равномерно распределены по нервным стволам и комиссурам. Вместо головных ганглиев у наутилусов есть своеобразные нервные тяжи, которые огибают переднюю часть пищеварительной трубки. Над ней проходит дорсальный тяж, гомологичный церебральным ганглиям. Под пищеварительной трубкой проходят две комиссуры. Они гомологичны подпищеводным ганглиям. Передняя соответствует педальным ганглиям, а задняя - плевровисцеральным ганглиям. От последних идут два укороченных ствола, которые заканчиваются оформленными висцеральными ганглиями. Подобная распределённость нейронов по нервным тяжам характерна только для примитивных параллельных ганглиев кишечнополостных и панцирных моллюсков. Понятно, что столь примитивная «доганглиозная» нервная система не может претендовать на морфологический субстрат интеллекта. Однако именно наутилусы живут достаточно долго, чтобы приобрести индивидуальный опыт, который, правда, негде хранить.

Среди моллюсков особое положение занимает примитивная группа панцирных моллюсков, или хитонов (Loricata). Это уплощённые билатерально-симметричные моллюски с большим щитовидным панцирем на спинной поверхности. Он состоит из 8 пластин, которые расположены, как черепица на крыше. Обтекаемая форма тела хитонов способна выдерживать прибрежные волны, а мускулистая подошва создаёт разрежение, удерживающее животных на субстрате. Голова анатомически отделена небольшой бороздкой от ноги, но на ней нет головных щупалец или специализированных глаз. Светочувствительными органами являются особые раковинные глазки, которые не встречаются у беспозвоночных других групп. Глазки появляются по мере роста раковинных пластинок около их края. Общее число этих простых глазков может достигать нескольких тысяч. Кроме светочувствительных глазков, у хитонов есть рецепторы давления и глоточные вкусовые рецепторы. Присутствуют и хеморецепторы - осфрадии, которые находятся возле жабр. Понятно, что от животных с такими органами чувств трудно ожидать занимательного пищевого или полового поведения. В основном они поедают растительные остатки, хотя не брезгуют и животной пищей. Размножение хитонов обычно примитивно и состоит в выбрасывании в воду половых продуктов самками и самцами. Вероятностное оплодотворение компенсируется количеством яиц и сперматозоидов - некоторых видов бывает более миллиона. Однако при вынашивании потомства в жаберных складках число яиц снижается в тысячи раз.

Эта группа уникальна не столько поведением задумчивых моллюсков, поедающих всё, что можно найти в приливной зоне морей и океанов, сколько нервной системой. Под панцирем и жёсткой мантией скрывается одна из самых древних нервных конструкций среди билатерально-симметричных животных планеты. Основой организации нервной системы хитонов является окологлоточное нервное кольцо (см. рис. II-10, б). От него начинаются 4 симметричных нервных ствола, которые продолжаются вдоль всего тела. Между стволами присутствуют нерегулярные поперечные комиссуры, а отходящие от них нервы не имеют чёткой сегментарной организации. В основном это отдельные нервные волокна, формирующие диффузную иннервационную сеть.

Наиболее важной характеристикой нервной системы хитонов является отсутствие ганглиев. Их нет ни в зоне глоточного кольца, ни на протяжении туловищных нервных стволов. Нейроны распределены практически равномерно по всей нервной системе. Нервная система хитонов представляет собой по сути дела огромный параллельный ганглий с афферентными и эфферентными волокнами. Такой примитивный тип строения нервной системы встречается в окологлоточном кольце кишечнополостных и некоторых червей. Однако целой нервной системы, построенной по принципу примитивного параллельного ганглия, больше ни у кого не известно. Судя по всему, такая организация была у первых билатерально-симметричных животных, возникших на ранних этапах эволюции многоклеточных. О том, что параллельные нервные ганглии предшествовали современным ганглиозным структурам, говорит и то, что у некоторых видов хитонов вблизи рта встречаются признаки парных ганглиев, напоминающих строение головных ганглиев двустворчатых моллюсков (см. рис. II-9, и). Следовательно, у наиболее примитивных хитонов нервная система представлена параллельными ганглиями и периферической диффузной нервной сетью. В таком субстрате не смогли возникнуть способности к обучению или к сложной ассоциативной деятельности. Несложное поведение соответствует описанному строению нервной системы.

Среди моллюсков существуют животные, мало похожие на кальмаров, улиток или слизней, но очень интересные для оценки основных эволюционных тенденций в развитии нервной системы. Это беспанцирные, или бороздчатобрюхие моллюски (Aplacophora). Небольшая группа таких моллюсков напоминает скорее червей, чем моллюсков. Беспанцирные моллюски - морские животные длиной несколько сантиметров. Они ведут малоподвижный образ жизни и не обладают специализированными органами зрения. Их нервная система отдалённо напоминает нервную систему хитонов. Однако у беспанцирных моллюсков есть настоящие ганглии. Их нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и 4 продольных стволов, связанных нерегулярными комиссурами. Два брюшных ствола начинаются от подглоточных парных ганглиев, а боковые стволы - от асимметричного надглоточного. Нижние и верхние стволы заканчиваются в конце тела ганглиями, которые попарно соединены между собой. Надо отметить, что окологлоточное нервное кольцо у беспанцирных двойное, лежащее рострально, не связано с нервными стволами и имеет на брюшной поверхности парные небольшие ганглии. Под это описание вполне подходит нервная система и некоторых плоских червей, показанная на рис. II-5, г.

Таким образом, беспозвоночные демонстрируют значительное разнообразие в организации нервной системы и поведении от примитивного поедания грунта до активной охоты на себе подобных и позвоночных. Хотя перечисленными группами далеко не исчерпывается многообразие мира беспозвоночных, в наши интересы входит только то направление эволюции, которое имеет отношение к проблемам возникновения хордовых. Мы рассмотрели только некоторые морфологические варианты строения радиальных нервных систем и их возможные преобразования в билатеральные конструкции. Попробуем подвести предварительный итог изложенным данным.

автора

§ 11. Нервная система беспозвоночных У беспозвоночных диффузно-ганглиозная нервная система с выраженными головными и туловищными ганглиями. Туловищные ганглии обеспечивают местный контроль над вегетативными функциями и моторной активностью. Головные ганглии содержат

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 12. Нервная система позвоночных Нервная система позвоночных построена на принципах вероятностного развития, дублирования, избыточности и индивидуальной изменчивости. Это не означает, что в мозге позвоночных нет места генетической детерминации развития или

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 20. Нервная система с радиальной симметрией Наиболее простой вариант строения нервной системы мы встречаем у стрекающих (кишечнополостных). Как уже говорилось выше, их нервная система построена по диффузному типу. Клетки образуют пространственную сеть, которая

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 21. Билатеральная нервная система Появление билатеральной симметрии стало переломом в эволюции нервной системы. Это не означает, что билатеральность лучше радиальной симметрии. Скорее наоборот. Из-за того что в далёком прошлом билатеральная симметрия была утрачена, мы

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 22. Нервная система членистоногих Организация нервной системы членистоногих и сходных с ними групп может существенно варьировать, но в пределах общего плана строения. Рисунок нервной системы дневной бабочки (Lepidoptera) довольно точно отражает типичное расположение

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 43. Нервная система и органы чувств птиц Нервная система птиц состоит из центрального и периферического отделов. Головной мозг птиц крупнее, чем у любых современных представителей рептилий. Он заполняет полость черепа и имеет округлую форму при небольшой длине (см. рис.

Из книги Генетическая одиссея человека автора Уэллс Спенсер

Жаркое из мяса и моллюсков Африка - самый экваториальный континент на Земле. Она находится между 38° северной и 34° южной широты, и 85 % ее территории расположены между тропиком Рака и тропиком Козерога. Морская вода в Африке редко замерзает, что делает Африку исключением

Из книги Краткая история биологии [От алхимии до генетики] автора Азимов Айзек

Глава 10 Нервная система ГипнотизмДругая разновидность заболеваний, которые не подпадают под теорию Пастера, - это заболевания нервной системы. Такие заболевания смущали и пугали человечество испокон веков. Гиппократ подходил к ним рационалистично, однако большинство

Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

Из книги Гомеопатическое лечение кошек и собак автора Гамильтон Дон

Глава XIII Нервная система Функции У нервной системы живых существ имеются две основные функции. Первая - сенсорное восприятие, благодаря которому мы воспринимаем и постигаем окружающий мир. По центростремительным чувствительным нервам импульсы от всех пяти органов

Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э Г

3.2. НЕРВНАЯ СИСТЕМА И ПОВЕДЕНИЕ В поведенческом акте участвуют многие системы организма. Он реализуется с помощью аппарата движений, деятельность которого тесно связана с различными функциями организма (дыханием, кровообращением, терморегуляцией и др.). Управление

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий Павлович

автора Фабри Курт Эрнестович

Нервная система Как известно, нервная система впервые появляется у низших многоклеточных беспозвоночных. Возникновение нервной системы - важнейшая веха в эволюции животного мира, и в этом отношении даже примитивные многоклеточные беспозвоночные качественно

Из книги Основы зоопсихологии автора Фабри Курт Эрнестович

Центральная нервная система В соответствии со сложной и высокодифференцированной организацией двигательного аппарата находится и сложное строение центральной нервной системы насекомых, которую, однако, мы можем здесь охарактеризовать лишь в самых общих чертах.Как и у

Из книги Мозг, разум и поведение автора Блум Флойд Э

Вегетативная нервная система Некоторые общие принципы организации сенсорных и двигательных систем весьма пригодятся нам при изучении систем внутренней регуляции. Все три отдела вегетативной (автономной) нервной системы имеют «сенсорные» и «двигательные» компоненты.

Из книги Служебная собака [Руководство по подготовке специалистов служебного собаководства] автора Крушинский Леонид Викторович

9. Нервная система Общие понятия. Нервная система является очень сложной и своеобразной по своему строению и функциям системой организма. Ее назначение - устанавливать и регулировать взаимоотношение органов и систем в организме, связывать все функции организма в