Еволюція черевоногих: ось це поворот!

Про пов'язані з тваринами з типу молюски примхи, відверті курйози, а також їх разючу різноманітність можна написати гостросюжетний роман. Ці м'якотілі (так інакше називають молюсків) здаються вдалою ілюстрацією своєрідного почерку великого інженера та художника — еволюції. Naked Science зацікавився тим, як брюхоногі (найчисленніші і «найземніші» молюски) розгорнули одну частину власного тіла щодо іншої і який незвичайний пристрій розробили, щоб зробити своє розмноження більш ефективним, а самих себе — ще менш зрозумілими для біологів.

Життя — це торжество дивовижної різноманітності, і джерелом цього розмаїття є еволюція. Завдяки її невтомній роботі жива природа здатна нас здивувати у найнесподіваніший момент і найнесподіванішим чином.

Це дуже вдало сформулював знаменитий біолог Джон Холдейн, причому стосовно природи у найширшому розумінні.

«Всесвіт, — пише він, — не тільки химерніший, ніж ми думаємо, він химерніший, ніж ми можемо собі уявити».

Для цього неважко відшукати безліч хороших прикладів, і один з них – представники дивовижного типу безхребетних тварин, молюски.

М'якотілий тип

Вченими описано близько півтора мільйона видів тварин, що населяють планету Земля. Швидше за все, поки що невідомих видів у кілька разів більше. Переважна більшість — безхребетні, яких не належать лише нечисленні і порівняно великі круглороті, риби, амфібії, птахи і ссавці (звірі).Всі ці хребетні цілком укладаються в єдиний план будівлі - мають універсальну конструкцію, зібрану навколо хребта.

А ось безхребетних єдиною та неподільною групою ніяк не назвеш. Якщо хребетних можна порівняти з безліччю в цілому однакових автомобілів (двигун під капотом, 4 колеса), то безхребетні - це більш менш вдалі, але зовсім несхожі один на одного транспортні засоби: скейтборди, вертольоти, одноколісні велосипеди і тандеми, ковзани, катери і навіть візки рикші.

Безхребетні істоти виникали незалежно і за сотні мільйонів років «розробили» безліч типів устрою — з варіюванням рота, кишечника, мозку, порожнини тіла і так далі. Причому щось із цього в ході еволюції запросто може зникнути, може і додатися казна-що. Такі типи організації ще й типи в розумінні систематики, науки про групи організмів та їх родинні зв'язки. Нагадаємо, тип - це найбільша систематична група в царстві Тварини. У рослинному царстві свої правила і є відділ.

Отже, безхребетні - це небувале розмаїття: від мейнстриму членистоногих (насамперед комах), що перемогло і всюдисущого, до колись процвіталих, але вимерлих диванок на зразок трилобітів або живої, але безнадійно нішевої екзотики - внутрішньопорошицевих, кс. Не виключено, що зоологи і зараз мають шанс відкрити нові типи.

Розмаїття типу Молюски. Брюхоногі (Gastropoda) представлені морським блюдцем Patella sp. / © A. Wanninger & T. Wollesen

Молюски — це щось середнє: в еволюційних перегонах їх не можна назвати ні конформістами, що перемогли, ні дивовижними невдахами.З одного боку, на сучасній Землі цей тип, поза всяким сумнівом, процвітає. Його незліченні представники стали невід'ємною частиною багатьох морських, прісноводних та наземних екосистем. До честі цього типу тварин варто відзначити, що дуже мало хто став паразитами і живе «на всьому готовенькому» за чийсь рахунок.

З іншого боку, ці істоти влаштовані дуже своєрідно і зовсім не схожі на численних і типових безхребетних комах на кшталт таргана. Або ракоподібних, які утворюють окрему систематичну групу того ж типу членистоногих. «М'якотілі»(Так перекладається з благородної латині ім'я цього типу) не мають членистих ніг, сегментованої будови (не «зібрані» зі схожих зістикованих один за одним частин), позбавлені вони і легкої хітинової броні, фасеткових очей і так далі.

Що ж у них є? Є у них справді м'яке тіло, без сегментів та кінцівок у звичному розумінні. А в цього м'якого тіла одна (зазвичай!) м'язова нога і виріст тіла, що охоплює краї тіла молюска, - мантія. Мантія займає велике місце в житті молюска, а також у ньому самому: в утвореній мантією складці знаходяться зябра або подоба легень, органи нюху та інші органи, що не помістилися всередині тіла. У багатьох мантія виробляє фірмові для цих тварин тверді раковини різної форми. «Давня модерністська» архітектура раковин молюсків та їх асиметрична краса — сюжет для окремої захоплюючої розповіді. Далі є голова — не завжди, але в більшості випадків.

Анатомічна схема гіпотетичного предка молюсків / © wikipedia.org

Нервова система молюсків влаштована досить просто і найчастіше представлена ​​нечисленними парними вузлами, яких більше довкола рота. Складністю поведінки вони не блищать — надавши це своїм родичам-інтелектуалам, деяким головоногим.

Закручена еволюційна історія

Молюски поширені дуже широко та надзвичайно різноманітні. Вважається, що на Землі зараз проживає 100–200 тисяч м'якотілих видів, з яких більшість — саме черевоногих. Є підстави вважати, що їх родовід — один із найдавніших і бере початок понад 550 мільйонів років тому, ще в докембрії, коли між дивовижними фрактальними істотами (вендобіонти) по товстому шару бактерій пробирався можливий далекий предок м'якотілих. Kimberella sp.

У наступному періоді, кембрійському, коли членистоногі тільки починали свою тріумфальну еволюцію, по дну вже повзали безсумнівні і відомі молюски з раковиною, у тому числі примітна Yochelcionella sp. з чимось на кшталт "вихлопної труби" ззаду.

Можлива прапрабабуся молюсків із докембрію. Kimberella sp. та їх безперечна прабабуся Yochelcionella sp. з кембрійського періоду (ім 550 та 500 мільйонів років тому відповідно) / © wikipedia.org, artstation.com

При цьому молюски люблять і вміють відступати від канонічної будови, залишаючи позаду більш одноманітних щодо цього членистоногих.Є серед м'якотілих і реактивні в повному розумінні цього слова головоногі (пересуваються, викидаючи воду при скороченні мантії) і в буквальному сенсі малорухливі двостулки, що втратили голову, які харчуються тим, що фільтрують з навколишньої води, і більш звичні нашому сухопутному погляду черевногі , непоказні червоподібні ямкохвости. Різних класів у складі цього типу чимало, і багато хто має дивовижний вигляд.

Трибрахідіум - організм з "вимерлим" трипроменевим типом симетрії - був поширений на Землі в едіакарському періоді, близько 550 мільйонів років тому. Довгий час його разом із родичами (іншими.

Тип молюсків. Класи Брюхоногі, Двостулкові, Головоногі

Відеоурок знайомить учнів із зовнішньою та внутрішньою будовою черевоногих та двостулкових молюсків на прикладі виноградного равлика та перловиці у зв'язку з їх довкіллям та способом життя. Під час відеоуроку наводяться цікаві факти про деяких представників молюсків.

На даний момент ви не можете подивитися чи роздати відеоурок учням

Щоб отримати доступ до цього та інших відеоуроків комплекту, потрібно додати його до особистого кабінету.

Отримайте неймовірні можливості

Конспект уроку "Тип Молюски. Класи Брюхоногі, Двостулкові, Головоногі"

Молюски – дуже давня і найчисленніша група тварин після членистоногих. Тип включає близько 130 000 видів, що входять у три класи: Брюхоногі, Двостулкові та Головоногі. Сьогодні ми познайомимося з представниками та особливостями будови лише двох класів.

Молюски – це багатоклітинні тришарові тварини. Їх характерна билатеральная симетрія.У деяких видів у ході розвитку зміщуються органи, через що тіло стає асиметричним.

Молюски мають вторинну порожнину тіла, яка в ході розвитку сильно редукується. Залишки цілого оточують серце, утворюючи навколосерцеву сумку, та статеві залози. Проміжки між внутрішніми органами заповнені сполучною тканиною – паренхімою.

Тіло молюсків несегментоване і поділяється на голову, тулуб та ногу. У деяких із них голова та нога відсутні. Навколо тулуба проходить шкірна складка. мантія. Простір між мантією та тулубом утворює мантійну порожнину, в якій розташовані зябра, відкриваються отвори травної, видільної та статевої систем. Мантія виділяє назовні захисну раковину. У деяких видів вона редукується.

Клас Брюхоногі (Равлики) поділяється на три підкласи: Передньожаберні, Заднежаберні та Легкові. Більшість із них живуть у морях і океанах, але багато хто перейшов у прісні водойми або веде наземний спосіб життя. Деякі представники класу є паразитами. Розміри черевоногих змінюються від кількох міліметрів до десятків сантиметрів. Наприклад, хеміфусус має раковину завдовжки 60 сантиметрів.

Тіло черевоногих розділене на голову, тулуб і ногу, є цілісна раковина. Характерна особливість равликів – виражена асиметрія тіла.

На голові розташовуються одна-дві пари щупалець і одна пара очей, які можуть знаходитися на кінцях щупалець або біля їхньої основи. Добре розвинена нога утворює широку поверхню, що сплощує повзальну – підошву, за допомогою якої тварина повільно повзе поверхнею.Численні шкірні залози підошви виділяють густий клейкий слиз, який утримує молюска і оберігає ніжну тканину підошви від механічних пошкоджень у процесі руху. Тулуб розташований поверх ноги у вигляді спірально закрученого нутрішнього мішка. Над тулубом утворюється шкірна складка - мантія, яка прямує вниз і прикриває мантійну порожнину. Багато видів мають рогову кришку, якою молюск прикриває отвір гирла, коли він втягує тіло в раковину. Її стінка зовні покрита тонким шаром органічної речовини, під ним лежить значно товстіший фарфороподібний вапняний шар, найвнутрішній – перламутровий шар.

Розглянемо будову травної системи. У передній кишці виділяють ротову порожнину, горлянку та стравохід. У глотці є мускулистий валик - язик, поверх якого лежить терка - радула, що служить для подрібнення їжі. У процесі живлення молюска язик разом із радулою висувається з ротової порожнини та здирає харчові частинки.

У горлянку відкриваються протоки слинних залоз. Глотка продовжується в стравохід. Середня кишка починається розширеною частиною – шлунком. Його оточує печінка, яка виконує функцію травної залози. Від шлунка відходить тонка кишка, яка переходить у задню кишку, що закінчується анальним отвором, що відкривається в мантійну порожнину. Значна частина равликів харчується рослинною масою, яку зіскаблюють за допомогою радули. Деякі молюски (наприклад, виноградний равлик) завдають шкоди культурним рослинам.

Дихальна система більшості черевоногих утворена зябрами або непарним легким у легеневих молюсків.

Кровоносна система незамкнена.Кров тече не тільки по кровоносних судинах, а й по порожнинних лакунах та синусах, омиваючи внутрішні органи та транспортуючи поживні речовини та розчинені гази. Пульсуюче серце забезпечує рух крові. У примітивних передньожаберних серце складається з двох передсердь і одного шлуночка. В інших праве передсердя редуковане. При скороченні шлуночка артеріальна кров виштовхується в аорту, яка невдовзі поділяється на дві артерії, їх – у порожнину тіла. Пройшовши лакунами, кров насичується продуктами обміну і вуглекислим газом, стає венозною і потрапляє в органи дихання, де очищається від вуглекислого газу і збагачується киснем. Після цього кров надходить назад у серце - спочатку в передсердя, а з них - у шлуночок.

Видільна система утворена двома нирками, у дорослої особини зазвичай залишається тільки ліва, а друга редукується. Нирка складається з війної лійки, зверненої в порожнину навколосерцевої сумки, і канальця-сечовода, який відкривається в мантійну порожнину поряд з анальним отвором.

Нервова система розкидано-вузлового типу. Брюхоногі мають 5 пар гангліїв у різних частинах тіла. Усі ганглії з'єднані нервами. Органи почуттів сприймають тактильні (щупальця, розташовані на голові), хімічні (осфрадії, що знаходяться біля основи зябер), світлові (очі на кінцях задньої пари щупалець або біля їхньої основи) подразнення.

Статева система. Серед черевоногих є роздільностатеві та гермафродитні форми. Статева система роздільностатевих складається з статевої залози (яєчника або сім'яника) і статевих проток (насіннєпровода або яйцевода). У чоловічої особини поруч із статевим отвором розташовується сукупний орган.У самки від яєчника відходить яйцевід, на якому утворюється розширення - матка, і бічне відгалуження - сім'яприймач. У всіх черевоногих запліднення перехресне, внутрішнє. Розвиток прямий, з яєць виходять крихітні равлики.

Значення черевоногих у житті людини невелике. У Західній Європі вживають у їжу виноградний равлик, навіщо цих молюсків навіть спеціально розводять на фермах. Рослинноядні наземні черевоногі пошкоджують культурні посадки (виноградний равлик і слимаків). Багато видів є проміжними господарями паразитичних хробаків (в організмі малого ставка проходить личинковий розвиток печінковий сисун).

Познайомимося з класом Двостулкові. Раковина складається із двох стулок, які з'єднані між собою. Стулки закриваються завдяки скороченню потужних замикальних м'язів. Двостулкові ведуть водний спосіб життя, заселяючи солоні та прісні водойми. Розміри раковини змінюються від невеликих до півтора метра. Маса тридакни гігантською сягає 250 кілограмів.

Тіло сплюснуте з боків і повністю приховано двома стулками раковини. Зазвичай зберігається двостороння симетрія. Характерна редукція головитому тіло складається тільки з тулуба і ноги. У деяких видів нога має підошву, яка служить для пересування молюсків. У більшості двостулкових нога сплюснута з боків і загострена на кінці, вона активно використовується молюском для закопування в мул. У мідій нога частково редукується, а у устриць - повністю. Це з нерухомим способом життя.

Тіло з боків покрите мантією, яка обмежує мантійну порожнину з ногою і зябрами, що знаходяться в ній, у риючих форм вільні краї мантії зростаються, залишаючи кілька отворів.Через вступний сифон вода з харчовими частинками надходить у мантійну порожнину, омиваючи зябра; через інший – вивідний – сифон відфільтрована вода виходить із мантійної порожнини.

Травна система має особливості, пов'язані з редукцією голови та відсутністю глотки з радулою. Ротовий отвір розташований попереду ноги. Ротова порожнина продовжується в стравохід, який відкривається у шлунок. З боків від шлунка розташовується парна печінка, протоки якої впадають у порожнину шлунка, від якої відходить середня кишка. Після цього неперетравлені залишки переходять у задню кишку. Важлива особливість двостулкових: задня кишка зазвичай пронизує наскрізь шлуночок серця.

Дихальна система утворена зябрами.

Кровоносна система незамкнена. Серце розташоване на спинній стороні тулуба. Воно складається з двох передсердь та одного шлуночка.

Видільна система утворена двома видозміненими нирками, розташованими в задній частині тіла нижче за кишку.

Нервова система розкидано-вузлового типу, деякі вузли зливаються між собою. В результаті двостулкові мають три пари гангліїв: цереброплевральні, педальні та висцеропарієтальні. Органи почуттів розвинені слабко, що з спрощеним будовою і малорухливим способом життя. Відсутні головні

щупальця та очі. Однак очі можуть утворюватися вздовж краю мантії.у гребінець) або в області сифонів (у серцевидки).

Більшість видів статева система роздільностатева. Гонади розташовані в передній частині тіла, частково заходять до основи ноги. Яйцеводи чи сім'яники, залежно від статі, самостійно відкриваються в мантійну порожнину з обох боків від ноги. Запліднення зовнішнє.Розвиток відбувається з метаморфозом, тобто відбувається стадія личинки, яка осідає на донний субстрат і згодом перетворюється на молодого молюска.

Більшість двостулкових ведуть малорухливий спосіб життя; частково або повністю зариваючись у донний ґрунт, вони виставляють назовні сифони та фільтрують воду у пошуках їжі. Деякі форми не здатні переміщатися, деякі види рухливі. Морський гребінець при небезпеці починає часто ляскати стулками раковини та спливає.

Значення двостулкових молюсків у природі дуже великеоскільки вони є фільтраторами. Пропускаючи через себе воду, вони очищають її, тому в місцях скупчень двостулкових вода зазвичай чиста. Одна устриця за годину фільтрує близько десяти літрів води, а мідії, що заселяють 1 м 2 поверхні дна, протягом доби фільтрують до 280 м 3 води.

Господарське значення двостулкових може бути як корисним, і шкідливим. Багато видів (устриці, мідії, гребінці) людина вживає в їжу через дієтичне м'ясо, багате мікроелементами. Тож їх спеціально розводять. Велике значення раковин двостулкових як прикраси (перли, перламутрові раковини). Деякі молюски завдають шкоди. Дрейссена, опинившись у водопровідних трубах, обмежує рух води. Інший двостулковий молюск – корабельний черв'як, або шашен, – робить довгі ходи в дерев'яних предметах, наприклад у дерев'яних палях або дерев'яних частинах кораблів, через що може з'явитися текти.

Головні ознаки типу Молюски:

1. Білатерально симетричні чи асиметричні тварини.

2. Вторинна порожнина тіла скорочена до двох невеликих ділянок: навколо серця та статевої залози.

3. Тіло включає три відділи: голову, ногу та тулуб.

4.М'яке тіло укладено в раковину, яка утворюється складкою шкірою - мантією.

5. Рослиноїдні або хижі тварини. У горлянці є радула, добре розвинена печінка.

6. Органи виділення – нирки.

7. Кровоносна система незамкнена, є серце, що складається з камер.

8. Дихання зяброве або легеневе.

9. Молюски - роздільностатеві або гермафродитні тварини.