Способ дыхания брюхоногих моллюсков

Класс брюхоногие

Класс брюхоногие (также — улитки, гастроподы (от др.-греч. γαστήρ «брюхо» и πούς «нога»)) — самый многочисленный класс в составе типа Моллюски, насчитывающий около 110 тысяч видов. Большинство имеет турбоспиральную раковину.

Основной признак брюхоногих — торсия (лат. torsio — вращение) — поворот внутренностного мешка на 180°. Типичные представители — виноградная улитка, большой и малый прудовики, слизни, катушка.

Изначально брюхоногие моллюски — обитатели моря, однако многие из них приспособились к жизни в пресной воде и на суше. Рассмотрим их строение подробнее на примере виноградной улитки.

Виноградная улитка

• Покровы тела, опорно-двигательная система

Покровы тела моллюска представлены однослойным эпителием с ресничками, содержащим множество слизистых желез. Вторичная полость тела (целом) хорошо выражена только в эмбриональном периоде, у взрослых особей сохраняются только остатки целома — в виде околосердечной сумки (перикард). Полость тела моллюсков представлена сильно редуцированной вторичной полостью (целом) и остатками первичной полости (паренхима между внутренними органами).

Тело дифференцировано на голову, туловище и ногу. Также имеется внутренностный мешок, мантия, образующая мантийную полость, и раковина. Симметрия отсутствует — тело брюхоногих асимметрично. Даже у слизней, которые внешне обладают симметрией, она нарушается из-за непарного легочного отверстия.

Мантия (от греч. mantion — покрывало, плащ) — представляет собой наружную складку кожи, расположенную на спине. На наружной поверхности мантии образуется раковина. Мантия образует карман — мантийную полость, где располагаются органы дыхания и отверстия пищеварительной, выделительной и половой систем.

Мантия ограничивает небольшое отверстие, ведущее в мантийную полость — легочное отверстие. За некоторое время тщательного наблюдения становится заметно расширение и сужение этого отверстия — такие движения приводят к обновлению воздуха в мантийной полости.

Раковина спирально закручена, ее называют — турбоспиральная. Эволюционно «выиграла» именно форма завитка — это обусловлено ее наибольшей прочностью. В раковине заключено мягкое тело моллюска, также спирально закрученное, как и раковина.

Раковина служит вместилищем не только для внутренностного мешка, одетого мантией, но и для головы и ноги, которые могут втягиваться в нее в момент опасности благодаря развитой мышечной системе.

Состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, продолжающегося в зоб, желудка. Далее идет средний и задний отдел кишечника, оканчивающийся анусом. В среднюю кишку открываются протоки самой крупной пищеварительной железы — печени. У всех брюхоногих кишечник образует петлеобразный изгиб, поэтому анальное отверстие открывается над головой моллюска и открывается в мантийную полость, либо на теле правее от головы.

В глубине ротовой полостью имеется мускулистый орган — глотка, содержащая особый аппарат, называемый — терка (радула). Радула (от лат. radula — скребок) — аппарат для соскребывания и измельчения пищи, состоящий из многочисленных хитиновых зубков, покрывающих мускулистый язык.

В глотку открываются парные слюнные железы. Очень интересен химический состав слюны — она содержит серную кислоту H₂SO₄, которая служит для растворения раковины или панциря добычи.

Представлена жабрами у водных форм, у наземных — легкими. У виноградной улитки мантийная полость превращена в орган воздушного дыхания, сообщающийся с окружающей средой через легочное отверстие.

Верхняя стенка легкого оплетена густой сетью капилляров, в которых интенсивно происходит обмен с окружающей средой: в кровь поступает кислород, а во внешнюю среду удаляется углекислый газ.

Кровеносная система незамкнутого типа (лакунарного) — кровь течет не только в сосудах, но также изливается в щелевидные пространства между ними, вступая в непосредственное соприкосновение с органами и тканями — омывает их.

Венозная кровь собирается в легких, где насыщается кислородом. Из органов дыхания артериальная кровь направляется в сердце, состоящее из двух камер: одного предсердия и одного желудочка. Сосуды представлены венами — по ним кровь движется к сердцу, артериями — кровь движется от сердца и капиллярами. В капиллярах кровь отдает тканям и органам кислород, а из них забирает углекислый газ и побочные продукты обмена веществ.

Кровь моллюсков не содержит гемоглобина, в ее составе присутствует гемоцианин — вещество содержащее медь, слабо связывающее кислород. За счет гемоцианина кровь у моллюсков имеет голубой оттенок.

Выделительная система представлена непарным органом выделения — левой почкой. Одним концом — воронковидным, подобным нефростоме, почка открывается в околосердечную сумку (перикард), другим — в мантийную полость, рядом с анусом.

Нервная система построена по разбросано-узловому типу, состоит из 5-7 пар ганглиев — нервных узлов, разбросанных по всему телу и соединенных друг с другом перемычками.

Выделяют церебральные (мозговые), педальные отвечают за мускулатуру ноги, плевральные — мантию, висцеральные -внутренние органы, париетальные — органы дыхания, органы чувств.

Их ветви иннервируют органы чувств, внутренние органы и мускулистый вырост — ногу, координируя, таким образом, работу всего организма.

Органы чувств состоят из пары крупных щупалец (глазных), на которых находятся глаза. Присутствует еще одна пара щупалец (губных) — они гораздо тоньше и меньше, расположены над ротовым отверстием и выполняют обонятельную функцию.

Взгляд у улиток мы бы назвали близорукий — предметы расположенные дальше 1 см от глаз они не различают. Цветное зрение у них отсутствует. Органы зрения помогают определить главным образом интенсивность света.

Имеются органы химического чувства, расположенные в мантийной полости, с помощью которого животное определяет качество воды, поступающее в мантийную полость. На ноге располагается орган равновесия — пара статоцистов.

Среди брюхоногих можно встретить как раздельнополых, так и гермафродитов. Все легочные улитки, в том числе и виноградная — гермафродиты. Их половая система представлена гермафродитной железой, от которой отходит проток, разделяющийся на семяпровод и яйцевод.

Около полового отверстия семяпровод и яйцевод расходятся. В начале яйцевода в него впадает белковая железа, секрет которой покрывает яйцо слизистым веществом. Ближе к окончанию яйцевода в него впадают протоки семяприемника, который предназначен для восприятия семени другой особи, и пальчатых желез, формирующих скорлупу яйца.

Во влагалище впадает так называемый «мешок любовных стрел» — мешок с иглой (по химическому составу — углекислая известь), которая во время копуляции втыкается в кожу партнера, вызывая половое возбуждение.

Трубчатый придаток — бич, выделяет секрет, который обволакивает большие массы сперматозоидов — образуются сперматофоры. Копуляция между двумя особями продолжается несколько минут, до тех пор, пока между ними полностью не произойдет обмен сперматофорами — капсулами со сперматозоидами, затем начинается вворачивание гениталий. Только после этого улитки расползаются в разные стороны.

Через 2-4 недели начинается откладка яиц. Каждое яйцо окружено скорлупой и содержит запас питательных веществ. Развитие, как правило, происходит без образования личинки, так что из яйца чаще всего выходит почти сформированная улитка.

У водных форм развитие непрямое — из яйца выходит личинка (велигер), свободноплавающая в толще воды, которая с течением времени превращается (происходит метаморфоз) во взрослое животное.

Раковина

Хотелось бы остановиться на строении раковины более детально. Она представляет собой известковое производное мантии (складки тела моллюсков), формируясь при ее непосредственном участии. В составе раковины выделяют три слоя:

• Наружный (периостракум, конхиолиновый) — органический, образован веществом пептидной (белковой) природы — конхиолином
• Средний (остракум) — фарфоровидный или призматический — состоит из карбоната кальция CaCO₃, или извести
• Внутренний (гипостракум) — перламутровый — так же, как и средний слой, образован известью — CaCO₃, но кристаллы в нем имеют иное расположение

Значение брюхоногих моллюсков

Запомните это предложение — оно является универсальным ответом! Брюхоногие моллюски (как и все живые существа) являются звеном цепи питания.

Для человека некоторые брюхоногие служат пищей: так в некоторых европейских странах едят виноградных улиток, выращенных на специальных улитковых фермах.

Брюхоногие наносят немалый вред сельскому хозяйству, поедая листья растений. Слизни очень любят полакомиться озимыми культурами, картофелем, клевером, и многими другими важными для человека в пищевом плане растениями.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Класс брюхоногие — среда обитания, признаки и особенности строения представителей

Общие сведения

Тип моллюсков или мягкотелых объединяет примерно 130 тыс. видов первичноротых, вторичнополостных животных, которые в биологии делятся на 3 класса:

• Брюхоногие (Gastropoda);
• Двустворчатые (Bivalvia);
• Головоногие (Cephalopoda).

Гастроподы бывают не очень больших размеров — их длина варьируется от одного до 60 мм, срок жизни довольно короткий и составляет от нескольких месяцев до трех лет.

Происхождение моллюсков

Класс моллюсков произошел от многощетинковых червей неспециализированной группы в последнем периоде протерозойской эры. Ароморфозы, благодаря которым стало возможно их появление:

1. Слияние сегментов тела в небольшое число отделов, каждый из которых обеспечивает выполнение определенных функций.
2. Формирование нервных окончаний, собранных в крупные узлы в разных отделах тела, что стало началом дальнейшей концентрации нервной системы.
3. Образовалось сердце и увеличилась скорость кровообращения, что повлияло на повышение интенсивности метаболических процессов.
4. Появились пищеварительные железы, позволившие более быстро и полно переваривать пищу.
5. Возникли раковины, как разновидность наружного или внутреннего скелета моллюска, выполняющего защитные функции.

Интересный факт: к классу брюхоногих относится единственное животное, способное на фотосинтез. Это — восточная изумрудная элизия или морской слизень. В теле элизии нет хлоропластов, но она может встраивать в свои клетки полученные из съеденных водорослей.

Среда обитания

Представителей брюхоногих моллюсков можно встретить в природе везде. Они обитают в морях, пресных реках и озерах, в заболоченных местах, на полях и огородах и даже в пустынях и скалах. В зонах умеренного и субтропического климата довольно часто встречаются обыкновенные улитки с закрученными раковинами, большинство из которых питается растениями. Излюбленные места их обитания — травянистые заросли.

Для нормальной жизни созданиям необходима влажная среда и высокая влажность воздуха. Если условия меняются на сухие и жаркие, брюхоногие начинают выделять много слизи, которая предохраняет раковину и ее содержимое от пересыхания. После этого они прикрепляются к какому-либо растению и замирают в таком положении до момента, когда условия изменятся на подходящие.

Встречаются среди брюхоногих и хищники, например, из семейства конусов, поражающих свою жертву сильным ядом. Некоторые виды этого класса ведут паразитический образ жизни — обитают на теле морских звезд, ежей, огурцов.

В придонных водах морей и океанов обитают конусы, мурексы, рапаны; на дне пресных водоемов — прудовики, катушки, лужанки. Существуют плавающие представители водных брюхоногих, например, ломкая янтина и голубой дракон. Есть и редко встречающиеся планктонные виды, жизнь которых проходит в свободном парении в толще воды.

Внешний вид

Брюхоногие имеют мягкое нежное тело, спрятанное в несимметричную раковину. У разных видов она может быть самых разнообразных форм — закрученная спиралью по или против часовой стрелки, конусообразная, плоская, с выростами, но всегда цельная и без створок. Если моллюску ничего не угрожает, под защитой находится только тело. При малейшей опасности раковина способна вместить своего владельца целиком. Она выполняет функции:

Самая старая часть панциря находится в верхней части. Брюхоногие не могут сбрасывать раковину — она прикреплена к телу сильным мышцами, за счет которых и происходит втягивание особи внутрь. Растет панцирное покрытие по большей части в теплое время года, а состоит из известковых солей. По раковине можно определить возраст моллюска, так как на ней видны годичные кольца.

У малоподвижных брюхоногих она может полностью зарасти водорослями или покрыться илом. Некоторые гастроподы совсем лишены раковины или она недоразвита. Такие виды в процессе эволюции получили способность плавать (крылоногие) или зарываться в ил. Типичное строение брюхоногих моллюсков включает:

1. Тело, широкое в одной части и сужающееся к противоположному концу. На верхней части имеет нарост в виде горба.
2. Голова со щупальцами и глазами.
3. Плотная нога, которая заканчивается утолщением, по форме напоминающем стопу.

Отличительный признак гастроподов — утрата двухсторонней симметрии. Она выражается в том, что для нормального функционирования организму достаточно одного органа, тогда как другим животным присущи пары почек, легких, жабер. У этих беспозвоночных отсутствует слух и голос, а в сообщении с окружающим пространством им помогает обоняние и осязание.

У брюхоногих моллюсков на голове бывает одна или 2 пары щупалец, которые способны втягиваться внутрь. Глаза могут располагаться у оснований или на их концах. Рот находится с внутренней стороны головы. У хищников он чаще всего имеет вид вытянутого хоботка и может раскручиваться наружу при необходимости.

Нога тоже относится к телу и используется животным для передвижения. Подошва совершает волнообразные движения, что дает возможность моллюску перемещаться. Для облегчения этого процесса брюхоногие выделяют специальную слизь. Строение ноги таково, что помогает удерживать равновесие.

Внутреннее строение

Туловище моллюска отделяется от раковины мантией — кожной складкой, которая покрывает все тело. В ней находятся специальные железы, выделяющие вещества, благодаря которым строится и растет раковина. Между ней и телом моллюска расположена полость, имеющая вид кармана с внутренними органами. Брюхоногим свойственно их асимметричное расположение. Опорно-двигательный аппарат гастроподов — гидростатический скелет. Движения происходят за счет изменения давления жидкости, заполняющей внутреннюю полость ноги.

Способы дыхания

Если моллюск живет под водой, он дышит одной или парой жабр, расположенных в передней или задней части мантийной полости. Водные виды имеют крышечки, которыми прикрывают свое устье при испуге. У наземных и меняющих среду обитания моллюсков дыхательная система представляет собой одно легкое, поэтому когда особь скрывается в раковине, ее легочное отверстие не закрывается. Устье связывает заполненную воздухом мантию и окружающую среду и снабжено множеством капилляров.

Легочным моллюскам, живущим в воде, необходимо время от времени подниматься к поверхности, чтобы запастись кислородом. Так делают, например, прудовики, населяющие придонные области водоемов. Существуют и обитающие на суше брюхоногие, дышащие при помощи жабр. Для этого они специально запасают воду в мантийной полости. Этим особям свойственно чувствовать вкусы и запахи с помощью щупалец. Мелкие виды с более простым строением не имеют жабр вовсе и дышат всей поверхностью кожи.

Кровеносная и пищеварительная система

У представителей вида двухкамерное сердце, состоящее из желудочка и предсердия. Кровеносная система брюхоногих не имеет замкнутого цикла — сосуды выходят прямо в полости, расположенные между органами, которые называются лакунами. Кровь моллюсков (гемолимфа) представляет собой бесцветный соляной раствор, на воздухе синеет из-за того, что белок гемоцианин содержит медь.

Пищеварительная система состоит из глотки, желудка, средней и задней кишки. В глотку открываются слюнные железы, там расположена так называемая радула — хитиновая терка, представляющая собой подобие мускульного языка, покрытого зубцами. Она позволяет соскабливать твердые части растений, поэтому дальнейшее измельчение пище не требуется.

Если брюхоногое обитает на дне, таким же образом оно может питаться колониями микроорганизмов, налипшими на подводные камни. У хищников часть зубцов выступает наружу, что позволяет им впиваться в тело жертвы и впрыскивать яд. При нападении на двустворчатых моллюсков хищнику нужно сначала пробраться под раковину. Для этого он вырабатывает слюну, содержащую серную кислоту и способную растворить панцирное покрытие.

Сам процесс пищеварения происходит под действием ферментов, выработанных печенью и поступивших в желудок по специальным протокам. Остатки переработанной еды выходят через анус, расположенный обычно с правой стороны рядом с жабрами или дыхательным отверстием.

Другие органы

Нервная система брюхоногих моллюсков сильно развита по всей поверхности тела. Она включает в себя несколько пар узлов или ганглиев, расположение которых зависит от стороны, в которую закручено тело животного. Их перечень:

• надглоточный;
• подглоточный;
• центральный ствол:
• висцеральные узлы, контролирующие работу внутренних органов.

Ганглии связаны между собой при помощи поперечных нервных волокон. В ноге брюхоногих есть статоцисты — пузырьки, заполненные водой и выполняющие функцию сохранения равновесия. В мантийной полости располагаются и осфрадии — органы обоняния. К выделительной системе относится 1 или 2 почки, выводящие протоки которых открываются в мантию.

Половозрелости представители класса моллюсков чаще всего достигают к полугоду. Характеристики половой системы брюхоногих зависят от того, к какому типу они относятся — раздельнополых или гермафродитов. Первые обычно обитают в морях, вторые — на суше или в пресной воде. Органом размножения является непарная половая железа с одним протоком. Оплодотворение может происходить как внутри, так и вне тела.

Некоторые представители гастроподов относятся к живородящим, но чаще встречаются яйцекладущие виды. У живородящих яйца просто находятся внутри организма до самого момента появления потомства. Новая жизнь зарождается не всегда сразу — самки способны задерживать процесс оплодотворения, сохраняя в себе живые сперматозоиды, если условия для откладывания яиц не подходящие. Иногда, перед тем как стать взрослой особью, моллюски проходят стадию личинок.

Подклассы и значение брюхоногих

Самым многочисленным видом гастроподов являются переднежаберные моллюски, у которых жабры расположены перед сердцем. Их отличительная черта — выработка феромонов, способных привлекать самок. В большинстве своем это хищники, поедающие других моллюсков, иглокожих и кишечнополостных животных. Типичные представители этого класса собраны в таблице:

Название	Особенности
Морское ушко	По форме напоминает ухо человека, является деликатесом.
Трубач	Живет в прохладных морях, употребляется в пищу человеком. Одна из разновидностей — самый крупный моллюск, может весить до 20 кг.
Рапан	Водится повсюду и является хищником. Раковины часто используются для изготовления сувениров.
Харония	Обитает в тропических морях. Раковина может достигать полметра в высоту. Спасает коралловые рифы от морских звезд, разрушающих их.
Мариса	Живет в теплых пресных водоемах и очищает их от гнили и падали.
Лужанка	Место обитания — пресные водоемы с прохладной водой и болота. Самки производят на свет уже живых детенышей.
Мурекс	Имеет красивую замысловатую раковину с вкраплениями пурпура, из-за чего раньше истреблялся в больших количествах для получения краски.

Второй подкласс — легочные виды, обитающие на суше или в пресных водоемах. Имеют свободный край мантии и являются гермафродитами. К ним относится самая крупная сухопутная улитка ахатинида. Заднежаберные брюхоногие обитают в морях, зачастую не имеют раковин и обладают своеобразными отростками, служащими плавниками.

Есть брюхоногие — вредители, уничтожающие посевы. Но в основном они поедают гниющие растения и препятствуют зарастанию пресных водоемов и морей водорослями, являются кормом для многих видов промышленных рыб, поэтому их значение для природы довольно велико.

Источник