Осьминоги – интеллектуалы морских глубин
Осьминоги – это удивительные существа, которые и сейчас являются загадкой для ученых. Эти существа неизменно привлекают внимание ученых-океанологов своим удивительным строением тела и необычными умственными способностями, Считается, что осьминоги, наравне с каракатицами и дельфинами, являются самыми умными представителями морской фауны. Однако эти существа примечательны не только своими умственными способностями.
Учеными давно подмечено, что осьминоги являются обладателями глаз, уникальных не только строением, но также размерами относительно длинны тела и зрительными возможностями. Большой мозг и огромные глаза позволяют осьминогу получать значительно больше информации об окружающем мире, чем любому другому животному на планете. Глаза осьминога до сих пор являются предметом споров в научной среде и далеко не все подробности виденья мира этими животными понятны и изучены человеком, но все же некоторые ошеломляющие данные ученые уже имеют.
https://youtu.be/https
://www.youtube.com/watch?v=jfuOn3rxdy8
Как работают сердца осьминога?
Прежде всего, давайте вспомним, как функционирует система кровообращения любых животных. Сердце проталкивает кровь к органам дыхания (у человека это легкие, у осьминога – жабры), где она насыщается кислородом. Затем эта обогащенная кровь поступает в сердце, которое направляет ее ко всем органам, чтобы обеспечить их дыхание и обменные процессы.
Как правило, с этой работой справляется единственное сердце, но для осьминога природа придумала другую схему. У него две функции (захвата кислорода и доставки его по всему организму) разделены между одним основным и двумя дополнительными сердцами. Главное сердце моллюска по своему строению и физиологии отдаленно напоминает сердца развитых позвоночных. Оно состоит из трех камер и служит для того, чтобы насытить все органы кровью. Кстати, три камеры – это большое эволюционное достижение! Даже у рыб камера всего одна, а до трехкамерного строения «додумались» только вышедшие на сушу амфибии!
Два дополнительных сердца с большой силой проталкивают кровь к жабрам, где она получает необходимый кислород. Они и расположены рядом с жабрами – по одному на каждую – и называются «жаберными».
Таким образом, три сердца морского моллюска работают слаженно.
Уникальные возможности глаз осьминога
Прежде всего, стоит сказать о том, что глаза у осьминогов очень большие и составляют примерно 10% от общей массы тела животного. В плане размера глаз относительно массы тела осьминоги являются настоящими рекордсменами в мире животных. К примеру, у взрослого гигантского осьминога размер глазного яблока составляет 35-40 см.
Анатомическое строение глаза осьминога очень схоже со строением глаза человека. Глаза осьминога состоят из сетчатки, радужки, хрусталика и роговицы. Зрачок подвижен и может расширяться и сужаться, но фокусирует взгляд осьминог не за счет искривления хрусталика, а за счет его приближения и отдаления по отношению к сетчатке.
Считается, что эти моллюски способны фокусировать взгляд на интересующих их предметах, что не способны делать другие морские обитатели. Чувствительная сетчатка и хрусталик глаза осьминога отлично различает цвета, причем даже в мутной воде. Большой размер глаз осьминога также помогает ему выживать в океане, так как благодаря такому строению органа зрения этот моллюск способен видеть предметы даже в кромешной тьме.
Уникальное строение глаз осьминога позволяет ему воспринимать объемную картинку, поэтому эти животные прекрасно различают форму предметов. Некоторые любители этих головоногих моллюсков полагают, что зрительные органы осьминога позволяют ему видеть даже в ультрафиолетовом спектре света, но эти данные пока не нашли научного подтверждения.
Секрет цветного зрения осьминогов и каракатиц оказался связан с формой зрачка
Каракатица и ее зрачок
Roy Caldwell
Команда ученых, состоящая из отца и сына из Университета Калифорнии в Беркли и Гарвардского университета, описала механизм, позволяющий головоногим моллюскам различать цвета, — вопреки тому, что их глаза содержат только один тип фоторецепторов. Статья опубликована в журнале PNAS
.
Как объясняют авторы, различать цвета головоногим позволяет необычный зрачок, который может иметь U-образную, W-образную или гантелевидную форму. Благодаря такому зрачку свет попадает на сетчатку глаза под множеством разных углов. Неправильная форма зрачка усиливает хроматическую аберрацию, после чего глаз фокусирует световые волны определенной длины на разных участках сетчатки. Такая фокусировка достигается за счет изменения глубины глазного яблока, расстояния между хрусталиком и сетчаткой и перемещения зрачка. Цвет же определяется исходя из того, удалось ли сфокусировать волны определенной длины на сетчатке.
Такой механизм отличается от механизма зрения человека и других млекопитающих, у которых свет более-менее прямо падает на сетчатку через зрачок правильной формы (круглый или вытянутый). Чем уже отверстие зрачка, тем меньше становится хроматическая аберрация — и наоборот, чем сильнее расширен зрачок, тем больше рассеиваются цвета. По словам авторов, в то время как млекопитающие в ходе эволюции постарались минимизировать эффект хроматической аберрации, головоногие моллюски, напротив, научились использовать его в свою пользу.
Соотношение степени хроматической аберрации и формы зрачка
Stubbs A. & Stubbs C. / PNAS, 2016
Поделиться
За способность различать цвета подобным образом головоногим приходится расплачиваться нечетким зрением. Однако то, насколько оно нечеткое, зависит от того, на объект какого цвета они смотрят. По словам авторов, головоногие с трудом могут сфокусироваться на белых объектах, потому что они отражают все световые волны, однако не испытывают проблем с фокусировкой на объектах ярких чистых цветов, например синих или желтых, которые часто встречаются в коралловых рифах. Это также объясняет, почему головоногие часто проваливают тесты на различение цветов: во многих исследованиях задания были направлены на различение промежуточных цветов или чистых цветов одинаковой яркости без контраста. Лучше всего, отмечают авторы, головоногим удается различать границы между темными и яркими цветами. Это косвенно подтверждается окраской, которую они принимают во время брачных демонстраций: чаще всего она состоит из ярких пятен, разделенных темными полосами.
Работу такого механизма авторы проверили с помощью компьютерного моделирования, симулировав зрительную систему с одним типом фоторецепторов и разными степенями хроматической абберации. Модели, подробности которых приводятся в статье, позволили показать, как хроматическая аберрация может быть использована для извлечения спектральной информации с помощью зрачков неправильной формы.
Традиционно считается, что осьминоги, кальмары, каракатицы и другие головоногие моллюски не способны различать цвета, потому что в их сетчатке есть только один тип фоторецепторов. Однако при этом самцы головоногих моллюсков используют яркие цвета в брачных демонстрациях — что не имело бы никакого смысла, если бы самки и соперники не могли оценить их яркую окраску. Кроме того, головоногие моллюски способны, как хамелеоны, менять цвет кожи в зависимости от окружения — что было бы сложно осуществить, если бы они не имели цветового зрения. Однако сказать с уверенностью, что головоногие умеют (или не умеют) видеть цвета, ученые пока не могут: тесты на различение цветов дают противоречивые результаты. Зато головоногие моллюски (а также членистоногие: насекомые, ракообразные и пауки), в отличие от млекопитающих, умеют видеть поляризацию света — то есть направление поперечных колебаний световых волн.
Софья Долотовская
Дымовая завеса
Об особенности спрутов выпускать из воронки защитную струю ядовитой черной жидкости знают многие. Гораздо менее известно, что она не растекается сразу, а образует пятно, напоминающее очертания самого «метателя». При атаке врага этот призрак расплывается облаком, которое позволяет осьминогу сбежать, да еще и лишив агрессора обоняния.
Запаса чернил, хранящихся в особом выросте прямой кишки, хватает на шесть выбросов, а восстанавливается он после опустошения за полчаса. Но в случае промедления с бегством может пострадать от своего оружия и сам защитник.
Брачные игры на расстоянии
Самцы оплодотворяют самку с помощью гектокотиля — щупальца, хранящего в себе сперматофоры. С помощью этого отростка самец переносит семя из своей мантийной полости в мантийную полость самки. Особенно интересен этот процесс у осьминогов-аргонавтов. Они отделяют свой гектокотиль и отправляют его самостоятельно оплодотворять самку. Изначально такие щупальца-«перекати поле» считали паразитами и выделяли в отдельный вид.
После удачного оплодотворения, самка откладывает яйца и не оставляет их ни на минуту. Сторожит она своё потомство в течении месяца. Не всегда за это время предоставляется возможность пообедать, чаще приходится голодать. Поэтому не удивительно, что после появления маленьких осьминожек, матери умирают от истощения.
Осьминоги замечательные животные, часто являющиеся героями морских сказок и мифов. Об осьминогах-мутантах и осьминогах-убийцах сложено не мало легенд. Однако это лишь вымыслы. Большинство представителей этого вида не опасны для человека и сами опасаются людского общества. Самый большой осьминог был выловлен у берегов США в 1945 году. Его вес был 180 килограмм, а длина составляла 8 метров.
Ареал обитания осьминога
Осьминоги являются довольно устойчивыми к любому климату, благодаря чему обитают по всему миру, где есть соленая вода от 30%, кроме севера. Они предпочитают жить по отдельности и не сталкиваться с сородичами.
Размножаются они 2 раза в год, осенью и весной, соединяясь щупальцами. Спустя неделю самка может отложить до 80 тыс. яиц, которые будет лежать до 5 месяцев, пока не вылупятся детеныши.
Проживать они могут на мелководье и глубинах до 150 метров, но другие виды предпочитают глубоководье и могут расселяться по глубине в 5000 м.
Осьминоги предпочитают скалистую местность, заселяясь в трещины и пещерки для проживания. Морские животные стараются не покидать убежища, ведут малоподвижный образ жизни и охотятся около жилища. Они способны самостоятельно выстроить себе гнездо, где прятаться от других опасных обитателей глубин, собирая вместе камешки и кораллы.
Осьминоги являются ночными жителями и днем не покидают рифы, выбираясь в темное время суток на добычу еды. В рацион входят планктоны, рыбы, раки и другие моллюски. Спят они с открытыми глазами и сужаются только зрачки. Есть виды осьминогов, которые активны и подвижны. Они во сне проводят время в движении и постоянно перемещаются по плоскости воды.
Осьминоги используют три способа передвижения
Немного напоминая подводный спортивный автомобиль, осьминог передвигается тремя различными способами. Если в спешке нет необходимости, они ходят по дну океана, используя свои гибкие руки-щупальца. Для более быстрого перемещения под водой, они активно плывут в нужном направлении, сгибая свои руки и тело. В случае реальной спешки (например, атака голодной акулы), осьминоги используют реактивное движение, выбрасывая струю воды (и чернила для дезориентации хищника) из полости тела и убирается прочь, так быстро, насколько это возможно.
Размножение
Гнездо представляет собой ямку в грунте, обложенную валом из камней и ракушек. Яйца шарообразные, соединенные группами по 8-20 штук. После оплодотворения самка устраивает гнездо в норе или пещерке на мелководье, где откладывает до 80 тысяч яиц. Самка всегда ухаживает за яйцами: она постоянно вентилирует их, пропуская воду через так называемый сифон. Щупальцами она убирает посторонние предметы и грязь. В течение всего периода развития яиц самка остается у гнезда без еды и часто умирает после вылупления молоди.
Происхождение названия
Название «осьминог», используемое в русском языке, связано с наличием у этого моллюска восьми конечностей: таким образом, этим термином было принято обозначать некое животное, имеющее восемь ног. При этом конкретное произношение было связано с тем, что в древности в славянском языке число «восемь» произносилось как «осмь», на основании которого и было сформировано это название.
Примечательно, что абсолютно идентичная этимология характерна для названия этого моллюска и в других языках, в которых словообразование шло по собственному пути. Так, общепринятое название в среде специалистов, изучающих этих животных, — octopoda: латинское слово, образованное на основании двух корней. Первый из них также означает слово «восемь», а второе — «нога».
Осьминоги
При этом осьминоги относятся к семейству спрутовых, поэтому назвать такого моллюска спрутом также было бы вполне справедливо. Каждый такой спрут имеет мягкое мешкообразное тело, снабженное восемью «ногами» — щупальцами. Эти щупальца, в свою очередь, имеют специальные присоски, которые помогают им хватать добычу или совершать другие действия, например перемещаться по дну.
При этом каждый осьминог, помимо присосок, обладает еще одним интересным приспособлением — чернильным мешком, который представляет собой особую железу, вырабатывающую черную жидкость. Если моллюск чувствует опасность, он выбрасывает ее из мешка и, воспользовавшись тем, что окружающая его вода на какое-то время стала непрозрачной, быстро уплывает подальше от опасного места.
Разнообразие видов этих моллюсков, обитающих в морях и океанах, весьма велико, поэтому они могут существенно различаться между собой по массе и размеру. Так, наиболее мелкие осьминоги, проживающие вблизи острова Шри-Ланка, имеют около 3 сантиметров в длину и весят лишь несколько десятков граммов. Самые крупные спруты обитают в Тихом океане: их вес может достигать 9 метров, а масса — 250 килограммов и более.
При этом ученые доказали, что не все имеющиеся у спрута восемь «ног» в действительности являются ногами: после длительных наблюдений, в ходе которых была проанализирована жизнедеятельность более 2 тысяч этих моллюсков, исследователям удалось установить, что только функцию ног, то есть конечностей, используемых для передвижения, выполняют лишь два щупальца. Остальные щупальца в большей степени ориентированы на различного рода хватательные движения, то есть фактически по своим функциям ближе к рукам, хотя могут использоваться и для перемещения по поверхности.
Отряд осьминоги имеет еще одно название
Вы могли заметить, что в этой статье употреблялся только один термин «осьминоги», который всем знаком и не режет слух. Но этот отряд головоногих, также известен под названием спрутовые (спрут в переводе с греческого означает «восемь ног»).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
.
Мы расскажем о таком животном, как осьминог, узнаем, где обитает, какой ведет образ жизни, чем питаются и другие интересные факты, которые поближе познакомят с этим морским жителем.
Почему у спрута такое имя?
Почему осьминога назвали осьминогом? Существует два ответа на этот вопрос:
Потому что «восемь ног». «Восемь» в древнерусском звучало как «осемь». А у этого представителя беспозвоночных восемь щупальцев, которые отлично выполняют функции ног. Правда, периодически появляется девятое полноценное щупальце. Но оно нужно для продолжения рода. Осьминог оставляет его в теле самки.
Есть и другие живые существа, названные так или иначе по количеству и виду ног. Достаточно вспомнить, почему насекомые так называются или почему сороконожка стала сороконожкой.
Потому что имеет «ось». Строение моллюска осевое. Щупальца симметрично расположены вокруг его тела, как вокруг оси. Подобные характеристики тела встречаются у редких животных, поэтому биологи с интересом изучают их.
Второе объяснение считается более вероятным, так как встречаются осьминоги с шестью «ногами». Одни связывают необычное количество щупальцев с генетическими отклонениями. Другие же биологи считают это вполне нормальным явлением.
Самое разумное из беспозвоночных
Необычный внешний вид моллюска сделал его героем многих фильмов ужасов. Действительно, тут есть чего испугаться.
1. Тело. Напоминает мягкий мешок, наполненный слизью. Короткое, овальное. Чаще всего красное, бурое или желтоватое. Но спруты мгновенно меняют окраску, прикоснувшись к тому или иному предмету.
2. Щупальца. Одни называют их «руками». Другие – «ногами». Впрочем, щупальца выполняют функцию и рук, и ног. Присоединены они сразу к голове. Отсюда название рода – «головоногие». Между ними – тонкая перепонка.
Каждое щупальце снабжено присосками. Всего на «руках» взрослой особи насчитывается около двух тысяч присосок. Беспозвоночное с их помощью легко цепляется к предметам, передвигается. Силой эти щупальца обладают огромной. На них расположены вкусовые и зрительные рецепторы. С помощью их он находит пищу, а также определяет цвет объекта. Потому и перевоплощается быстро.
3. Рот. У моллюска он находится в месте соединения щупальцев. Две мощные челюсти больше напоминают клюв птицы, нежели рот беспозвоночного. А пища перетирается в глотке, где есть своеобразная терка.
4. Дыхательная и нервная система. Дышит спрут жабрами. Но может некоторое время находиться вне воды. У моллюска есть три сердца. Одно перегоняет по телу голубую кровь. Два других отвечают за кровоснабжение жабр.
Сухопутные осьминоги
Восьминогие моллюски дышат под водой жабрами, однако кратковременное пребывание на воздухе не наносит им вреда. У них есть в теле замечательное приспособление — мешок для хранения воды. Он то им и помогает пережить безводный период. Некоторые виды осьминогов по собственному желанию покидают привычную среду. Опираясь на щупальца, они перемещаются по твёрдой поверхности в поисках пищи в небольших лужицах, оставленных после отлива. Это приём эффективен и в случае если есть вероятность стать обедом для более сильного соперника. Известны случаи, когда ушлые моллюски пробирались в трюмы рыболовецких судов для того, чтобы полакомится свежим уловом.
