Органы чувств и повадки головоногих
(по материалам статей «Сахалин»)
Глаз человека и глаз осьминога удивительно похожи не только своим устройством, но часто даже и выражением — странный факт, который всегда поражал натуралистов.
Роговица у глаза осьминога не сплошная, а с широким отверстием в центре. Аккомодация (установка зрения на разные дистанции — фокусировка) у человека достигается изменением кривизны хрусталика, а у осьминога — удалением или приближением его к сетчатке, подобно движению объектива в фотоаппарате. Веки осьминога смыкаются кольцевой мускулатурой и, закрывая глаз, затягивают его словно занавеской на кольцевой вздёржке.
Ни у кого из обитателей моря нет таких зорких глаз, как у осьминога и его родичей. Только глаза совы, кошки да человека могут составить им конкуренцию.
На одном квадратном миллиметре сетчатки осьминожьего глаза насчитывается около 64 тысяч воспринимающих свет зрительных элементов, у каракатицы еще больше — 105, у кальмара — 162, у паука же их только 16, у карпа — 50, у кошки —-397, у человека — 400, а у совы даже 680 тысяч.
И размер глаз у головоногих моллюсков рекорд-ный. Глаз каракатицы лишь в десять раз меньше ее самой, а у гигантского спрута глаза величиной с небольшое колесо. Сорок сантиметров в диаметре! Даже у тридцатиметрового голубого кита глаз не превышает в длину 10—12 сантиметров (в 200— 300 раз меньше самого кита).
Но самые необыкновенные глаза — у глубоководных кальмаров: у одних они торчат вверх теле-скопами, у других на тонких стебельках вынесены далеко в стороны, а есть н такие кальмары, у кото-рых (небывалое дело!) глаза асимметричные: левый в 4 раза больше правого. Как плавают эти животные: ведь голова у них неуравновешенная... Немалые, наверное, приходится им прилагать уси-лия, чтобы плыть вперед и не переворачиваться.
Профессор Джильберт Босс из Океанографи-ческого института в Майами (США) думает, что большой глаз приспособлен к глубинам, он соби-рает своей мощной оптической системой рассеян-ные там крохи света. Маленьким же глазом каль-мар обозревает окрестности, всплывая на поверх-ность. Это вполне возможно.
У кальмаров есть и совсем особенные глаза, не обнаруженные ни у кого в природе, — термоскопические. Они «видят»... тепло. На плавниках кальмара мастиготевтиса около 30 миниатюрных «термолокаторов», способных, оче-видно, воспринимать тепловые лучи. Темными точ-ками они рассеяны в коже. Под микроскопом вид-но, что орган состоит из шаровидной капсулы, наполненной прозрачным веществом. Сверху кап-сула прикрыта толстым слоем красных клеток - это светофильтр, он задерживает все лучи, кроме инфракрасных.
По-видимому, в термоскопических глазах каль-маров происходят фотохимические процессы такого же типа, как и на сетчатке обычного глаза или на фотопластинке. Поглощенная органом эне-ргия приводит к перекомбинации светочувствитель-ных (у кальмаров — теплочувствительных) моле-кул, которые воздействуют на нерв, вызывая в мозге представление о наблюдаемом объекте.
У гремучих змей Америки и щитомордников, которые водятся и у нас в Сибири, тоже есть на голове своеобразные термолокаторы, но устроены они иначе: по принципу термоэлемента.
Змеи при помощи термолокаторов разыскивают в темноте теплокровных грызунов и птиц, которые, как и всякое нагретое тело, испускают инфракрас-ные лучи.
А зачем термоскопические глаза кальмарам? Ведь на глубинах, где они обитают, нет теплокров-ных животных...
Нет ли? А кашалот? Этот прожорливый кит ныряет очень глубоко и охотится в морской бездне на кальмаров. Съедает их в день несколько тонн. Я просмотрел содержимое желудка нескольких сот кашалотов, добытых нашими китобойными флоти-лиями, и убедился, что большую часть меню ста-рины Моби Дика составляют глубоководные каль-мары. Сотни тысяч кашалотов пожирают ежеднев-но сотни миллионов кальмаров, преимущественно глубоководных.
Вот почему, отмечает И.Акимушкин, развились у жителей холодной пучины глаза, которые «видят» тепло. Местных теплокровных животных там нет, это правда, зато сверху, с сияющей лазури моря, втор-гаются в царство вечного мрака огромные прожор-ливые звери. Сигналы об их приближении подают кальмарам термолокаторы.
Осьминог-наседка
Однажды, пишет Фрэнк Лейн, в морском аква-риуме в Калифорнии осьминожиха по кличке Мефиста отложила яйца — маленькие студенистые комочки. Свои восемь рук Мефиста сплела наподо-бие корзины. Это было гнездо. Два месяца, пока осьминожиха вынашивала в нем яйца, она ничего не ела.
Если кто-нибудь из служителей осмеливался подбросить кусочек мяса к самой ее голове, Мефиста вспыхивала в гневе кирпично-красным цветом, освобождала руку из импровизированной корзины и отбрасывала любимую прежде пищу — ведь этот «мусор» мог попасть на ее драгоценные яйца!
Когда Мефисту не тревожили, она нежно пере-бирала яйца, покачивала их, словно баюкая, и поли-вала водой из воронки.
Но вот из яиц вывелись маленькие осьминожики (каждый размером с блоху) и, сверкая новыми нарядами, отправились на поиски приключений в водяные джунгли. Выводок покинул Мефисту — ее долг выполнен, однако ей по-прежнему необходимо было кого-то баюкать и оберегать. Увы! У нее остались лишь пустые скорлупки.
День за днем, по-прежнему отказываясь от пищи, Мефиста теперь уже бессмысленно обере-гала то, что давно следовало выбросить. Однажды утром ее нашли на прежнем посту, но Мефиста не проявляла бдительности. Кусочки пищи, обрывки водорослей окружали скорлупки, которым она отдала жизнь.
Другая осьминожиха, из Брайтонского аквари-ума, не была так безрассудна. Она отложила яйца (на иллюстрации) в углублении искусственной скалы (близко от стекла, так что за животными легко было наблюдать). Свое гнездо окружила крепостным валом, прита-щив несколько десятков живых устриц и нагромоз-див их друг на друга. За этой баррикадой устроилась сама, только выпуклые глаза выглядывали из крепости, зорко осматривая окрестности. Два самых длинных щупальца осьминожиха вытянула за укрепление, их концы постоянно извивались, слов-но выискивая возможных врагов.
Самка двухпятнистого осьминога, соотечествен-ница Мефисты, когда из бассейна, где она высижи-вала яйца, слили для очередной чистки воду, отка-залась покинуть свой пост. Уровень воды неумо-лимо понижался, осьминог-самец опускался вместе с ним, отступая шаг за шагом вслед за родной стихи-ей.
Но осьминожиха-наседка оставалась на суше 20 минут и, пока чистили аквариум, прикрывала яйца своим телом. И долго еще после того, как пущенная в бассейн вода вновь покрыла ее, осьминожиха не могла отдышаться.
Еще Аристотель заметил, что самки осьмино-гов, высиживая яйца, голодают в течение многих
недель. Лишь редкие осьминожихи решаются при-нять немного пищи вблизи от охраняемых яиц. Обычно же они ничего не едят месяц, и два, и даже четыре месяца, пока длится насиживание.
Аскетизм этот вызван стремлением предохра-нить яйца от загрязнения. Даже взрослые осьми-ноги не переносят несвежую воду. Поэтому насижи-вающие осьминожихи постоянно поливают яйца струей из воронки — промывают их. Все, что может гнить, изгоняется осьминогом из гнезда. Вода должна быть чистой: Ради этого осьминожихи голодают: боятся уронить даже крошки со своего стола на драгоценные яйца, в которых заключено будущее их вида.
Фанатичная преданность своим материнским обязанностям, продиктованная суровым инстин-ктом, часто наносит непоправимый вред здоровью осьминогов. Большинство из них погибает, дав жизнь новому поколению.
Дом в бутылке
Французские аквалангисты Кусто и Дюма, известные нашим читателям по книге «В мире без-молвия», нашли как-то недалеко от Марселя зато-нувшее древнегреческое судно. Трюмы его были набиты амфорами — огромными кувшинами, в которых греки хранили вино. Почти в каждой амфоре сидел осьминог. Гибель триеры, говорит Кусто, дала тысячу готовых квартир осьминогам, испытывающим, как видно, острый недостаток в жилплощади. «Несомненно, они населяли судно в течение двух тысячелетий». Входы в амфоры были забаррикадированы осколками посуды, раковина-ми, галькой, обрывками водорослей, которые «века-ми собирали верные своим привычкам осьминоги».
Страсть осьминогов к посуде, их стремление забираться в различные полые предметы известны давно. Сто пятьдесят лет назад об этом писал фран-цузский зоолог Орбиньи. Но еще раньше и с боль-шой выгодой для себя использовали эту осминожью страсть рыбаки с берегов Средиземного моря. Как использовали — расскажу несколько позже.
Самки осьминогов охотно забираются в боль-шие раковины морских улиток — ищут там безопас-ный приют для своего потомства, к которому, как мы уже знаем, относятся с трогательной преданно-стью. Одного осьминога извлекли вместе с яйцами из разбитой бутылки. Другого обнаружили внутри человеческого черепа, выловленного в Средизем-ном море вблизи Посилиппо. Осьминогу очень при-глянулось это мрачное жилище, и он ни за что не хотел его покинуть. Рассказывают про водолаза, которого до смерти напугал осьминог, забравшийся в брюки, лежавшие в каюте потонувшего корабля. Водолаз протянул к ним руку, а штаны вдруг подскочили и пустились наутек.
Однажды осьминога нашли внутри двухгаллонной бутылки, добытой со дна Ла-Манша. Гор-лышко бутылки было не больше пяти сантиметров в диаметре. Однако осьминог сумел протиснуть в него свое «резиновое» тело, ширина которого пре-вышала тридцать сантиметров. Канистра для бен-зина с потерпевшего аварию самолета тоже дала приют находчивой осьминожихе с ее многочислен-ными яйцами.
Небольшие осьминоги забираются внутрь рако-вин устриц, предварительно съев законного хозя-ина. Там присасываются сразу к обеим створкам и таким способом держат их плотно сомкнутыми. Зоолог М. Уэллс подобрал однажды на песчаных отмелях Флориды двадцать устриц, наполненных яйцами осьминогов. В пятнадцати раковинах прята-лись не пожелавшие покинуть свой выводок осьминожихи, а одна мамаша в раздумье сидела рядом, решая мучительную задачу — бежать или остаться?
Вопрос о том, как осьминоги открывают прочно сомкнутые раковины устриц, давно дискутируется в тевтологической науке. Две тысячи лет назад рим-ский натуралист Кай Плиний Старший полагал, что осьминоги хитростью овладевают крепостями, в которых прячутся лакомые моллюски. Запасаясь терпением и камнями, они подолгу будто бы дежу-рят у закрытой раковины. Как только она рас-кроется, осьминог тотчас бросает внутрь камень. Створки уже не могут сомкнуться, и осьминог пре-спокойно, как на блюде, съедает устрицу, а потом поселяется в ее доме.
История эта и ныне хорошо известна многим рыбакам с берегов Средиземного моря. Очевидно, о хитроумных проделках осьминогов они узнали не из античных манускриптов. Однако многие ученые относятся к рассказу Плиния с большим скептициз-мом.
Сделали такой опыт: в аквариуме дали голод-ным осьминогам плотно закрытые раковины мол-люсков, выдали им и камни. Стали наблюдать. Ось-миноги вели себя так, словно и понятия не имели о способе, рекомендованном Плинием Старшим.
Однако наиболее горячих энтузиастов эта неудача не остановила. Ведь хорошо известно, что многие животные ведут себя в неволе не так, как в природе. И вот, пишет Фрэнк Лейн, двум исследо-вателям удалось своими наблюдениями подтвердить старую легенду об осьминогах, бросающих камни в раковины моллюсков.
На островах Туамоту путешественник Уильмон Монард, вооружившись ящиком со стеклянным дном, через который ловцы устриц и жемчуга высматривают на дне добычу, много раз видел, как осьминоги нападали на устриц, бросая в их рако-вины куски коралла.
Реактивный двигатель
Мы переходим к описанию самого интересного органа головоногих моллюсков — реактивного дви-гателя. Обратите внимание, как просто, с какой минимальной затратой материала решила природа сложную задачу.
Снизу, у «шеи» кальмара (рассмотрим в ка-честве примера этого моллюска), заметна узкая щель — мантийное отверстие. Из нее, словно пуш-ка из амбразуры, торчит наружу какая-то трубка. Это воронка, или сифон, — «сопло» реактивного двигателя.
И щель, и воронка ведут в обширную полость в «животе» у кальмара: то мантийная полость — «ка-мера сгорания» живой ракеты. Всасывая в нее воду через широкую мантийную щель, моллюск с силой выталкивает ее затем через воронку. Чтобы вода не вытекала обратно через щель, кальмар ее плотно замыкает при помощи особых «застежек-кнопок», когда «камера сгорания» наполнится забортной водой. По краю мантийного отверстия расположены хрящевые грибовидные бугорки. На противоположной стороне щели им соответствуют углубления. Бугорки входят в углубления и прочно запирают все выходы из камеры, кроме одного — через воронку.
Когда моллюск сокращает брюшную мускулату-ру, сильная струя воды бьет из сифона. Отдача тол-кает кальмара в противоположную сторону.
Воронка направлена к концам щупалец, поэтому головоногий моллюск плывет хвостом вперед. Вот почему каракатица в «Тараканище» Корнея Чуков-ского «так и катится, так и пятится» — обстоятель-ство, которое, помню, очень смущало меня в дет-стве.
Реактивные толчки и всасывание воды в мантий-ную полость с неуловимой быстротой следуют одно за другим, и кальмар ракетой проносится в синеве океана. Если бы толчки были отделены друг от друга значительными промежутками времени, как у гребешка или эшны, то животное не получило бы особых преимуществ от такого передвижения. Чтобы ускорить темп реактивных «взрывов» и довести его до бешеной скорости, необходима, оче-видно, повышенная проводимость нервов, которые возбуждают сокращение мышц, обслуживающих реактивный двигатель.
Проводимость же нерва при прочих равных условиях тем выше, чем больше его диаметр. И действительно, у кальмаров мы находим самые крупные в животном царстве нервные волокна. Диаметр их достигает целого миллиметра — в 50 раз больше, чем у большинства млекопитающих, — и проводят возбуждение они со скоростью 120 мет-ров в секунду.
У трехметрового кальмара дозидикуса (он оби-тает у берегов Чили) толщина нервов фантасти-чески велика — 18 миллиметров. Нервы толстые, как веревки. Сигналы мозга — возбудители сокра-щений — мчатся по нервной «автостраде» кальмара со скоростью гоночного автомобиля — 90 километ-ров в час!
Кальмары, как ракеты, стремительно проносятся в толще океанских вод
Когда в начале нашего века были открыты эти сверхгигантские нервы, ими тотчас заинтересова-лись физиологи. Наконец-то нашли они подопыт-ное животное, у которого в живые нервы можно было вставлять игольчатые электроды. Исследова-ние жизнедеятельности нервов сразу продвинулось
Испуганный кальмар с помощью «реактивного двигателя» рывком уходит назад
вперед. «И кто знает, — пишет британский натура-лист Фрэнк Лейн, — может быть, «есть сейчас люди, обязанные кальмару тем, что их нервная система находится в нормальном состоянии».
Как осьминоги по суше путешествуют
С этими животными случаются самые невероят-ные происшествия.
Американский зоолог Пауль Батш рассказы-вает: однажды рыбаки поймали осьминога. Они хотели сварить его и съесть. Осьминог был неболь-шой — длиной около полуметра. Потом уже сообразили, что он притворился мертвым. Его положили в котел и развели под котлом огонь.
Повар отлучился ненадолго. Он вернулся и поднял крышку у котла, чтобы попробовать, какая из осьминога вышла похлебка. Котел был пуст, то есть в нем была вода, но осьминога в нем не было. Нашли его на крыше дома.
Когда в котле стало жарко, осьминог поднял крышку своей темницы. По дымоходу поднялся на крышу. Вылез через трубу, как заправский трубо-чист, и остановился в раздумье лишь перед новым
препятствием — воздушной стихией, которая вне-запно разверзлась перед ним.
Когда осьминоги отправляются в путешествия по суше, они уносят с собой частичку моря. Воду хранят в мантийной полости, плотно запирая все входы и выходы из нее. Запаса кислорода, раство-ренного в этой воде, мускусному спруту, например, хватает для дыхания на суше в течение четырех часов. Фрэнк Лейн рассказывает, что обычные ось-миноги, брошенные на дно лодки — их собирались потом разрезать для наживки, — жили без воды двое суток!
Мнение исследователей о том, с какой скоро-стью осьминоги передвигаются по суше, единодуш-ным не назовешь. По одним наблюдениям, спрут ползет по земле, преодолевая за минуту около вось-ми ярдов (430 метров в час). Другие утверждают, что осьминог бегает еще быстрее — человек ско-рым шагом с трудом будто бы догоняет его. Мой же собственный опыт говорит мне, что осьминог едва ли вообще в состоянии передвигаться по суше. Впрочем, может быть, как полагает советский исследователь головоногих моллюсков Н. Конда-ков, разные виды осьминогов обладают неодинако-вым умением ходить по земле. Осьминоги, о кото-рых сейчас будет рассказано, очевидно, принадле-жали к другим, более подвижным на суше видам, чем те, за которыми мне приходилось наблюдать.
Тэккер Эботт, американский зоолог, в книге о моллюсках описал похождения спрута, убежавшего из аквариума на Бермудских островах. Осьминог сам поднял крышку бассейна, в котором его дер-жали в плену, спустился на пол, вышел на веранду и направился к морю. Он проковылял по земле около 30 метров и был атакован полчищами муравьев.
Осьминог, завезенный на сушу, всегда безоши-бочно узнает, в какой стороне море. Он ползет к нему с такой прямолинейностью, что, как утверждают некоторые наблюдатели, скорее прой-дет через горящий костер, встретившийся на пути, чем отклонится на два шага от избранного курса. Какое чувство указывает ему правильную дорогу: обоняние или восприятие неведомых нам инфра- и ультразвуковых шумов моря? Пока это не ясно. В последние годы наука значительно продвинулась вперед в познании способов ориентировки живот-ных. Возможно, скоро будут разгаданы и таин-ственные способности осьминогов безошибочно находить свой дом.
Рыбаки в Ла-Манше поймали вместе с рыбой небольшого осьминога и бросили его на палубе. Через два часа вспомнили о нем, стали искать и нашли в... чайнике, который стоял в рубке. Осьми-ног взобрался по трапу на капитанский мостик и, конечно, не мог побороть своего природного влече-ния к посуде.
«Ги Джильпатрик, — пишут Кусто и Дюма, — рассказывает о том, как одного осьминога выпу-стили на свободу в библиотеке. Он принялся носи-ться вверх и вниз по полкам, швыряя книги на пол; это была, очевидно, запоздалая месть писателям!»
Сам Джильпатрик несколько иначе описывает это приключение. Он принес в библиотеку ведро с осьминогом, чтобы показать своим приятелям. Пока их дожидался, увлекся чтением. Вдруг слы-шит шум: осьминог, конечно, выбрался из ведра, проковылял по полу — этакий хроменький гномик! — и начал восхождение на стеллажи с книгами. С тру-дом добрался до третьей полки и остановился в изнеможении перед толстым томом. Видно, осьми-ног-альпинист надорвался — он побледнел и вдруг замертво рухнул на пол.
Возможно, была и другая причина его трагичес-кой кончины. Джильпатрик утверждает, что книга, которая произвела столь удручающее впечатление на осьминога, была его, Джильпатрика, собствен-ным сочинением...
Вкус осьминога
Даже ослепленные осьминоги видят свет. Вер-нее, ощущают его всей поверхностью тела. Оно у них очень чувствительное: в коже рассеяны осяза-тельные, светочувствительные, обонятельные и вкусовые клетки.
Вкус пищи, предлагаемой экспериментаторами, осьминоги распознавали не только языком. И даже главным образом не языком, а руками. Вся вну-тренняя поверхность щупалец (но не наружная) и каждая присоска участвуют в дегустировании пищи. Чтобы узнать, соответствует ли его вкусу предла-гаемое блюдо, осьминог пробует его кончиками щупалец. Если это съедобный кусочек, тянет его в рот, не считаясь с мнением других чувств, например осязания. Давали осьминогам пористые камни, смо-ченные мясным экстрактом. На ощупь можно было заключить, что предмет этот несъедобен, но щупальца-дегустаторы, соблазненные соком жар-кого, не обращали внимания на протесты осяза-тельных нервов. Осьминог подносил камень ко рту, пытался его разгрызть и лишь потом выбрасывал. Напротив, вполне съедобные куски мяса, но лишен-ные соков, осьминог с презрением отвергал, слегка коснувшись их кончиком одной из восьми рук.
Чувство вкуса у осьминога настолько тонко, что он, видимо, и врагов распознает на вкус. МакГинити, американский океанолог, выпустил из пипетки около спрута капельку воды — воду экспериментатор засосал в другом аквариуме поблизости от мурены, злейшего врага осьминогов. Спрут посту-пил соответственно имитированной ситуации: испу-гался, побагровел и пустился наутек.
Впрочем, это еще вопрос, каким чувством он распознал врага — вкусом или обонянием. Разница
между этими чувствами невелика, а у осьминогов и вовсе, похоже, ее нет. Мы уже знаем, что органы вкуса, способные отличать сладкое от кислого, горькое от соленого, расположены у осьминога помимо языка и губ еще и на внутренней стороне щупалец. Но щупальцами осьминог отлично распо-знает и запахи: запах мускуса и других пахучих веществ. Какое чувство оповещает, например, лишенного зрения спрута о том, где лежит мертвая рыба? Он безошибочно находит ее даже на рассто-янии полутора метров. Вкус? Обоняние?
Сытый осьминог не проявляет обычно интереса к пище — он не обжора, но отрезанное у того же осьминога щупальце, лишенное контроля: голов-ного мозга, упорно ползет за лакомым кусочком по-видимому, у осьминогов (и, конечно, у кальма-ров и каракатиц) вкус и обоняние неразделимы.
Осталось упомянуть еще об одном чувстве — о слухе. Слышат осьминоги или они ко всему глухи?
Наверное, немного слышат, если крикнуть им в самое ухо. Впрочем, сделать это не просто: сна-ружи осьминожье «ухо» найти нелегко. Никаких внешних признаков, которые указывали бы на его существование, нет. Но если разрежем хрящевой череп осьминога, внутри найдем два пузырька с заключенными в них кристалликами извести. Это статоцисты — органы слуха и равновесия. Удары звуковых волн колеблют известковые камешки, они каса-ются чувствительных стенок пузырька, и животное воспринимает звук, очевидно, как неясный гул.
Кристаллики извести сообщают осьминогу также о положении его тела в пространстве. Осьми-ноги с удаленными статоцистами теряют ориенти-ровку: плавают спиной вниз, чего нормальные животные никогда не делают, а то начнут вдруг вертеться волчком или путают верх и низ бассейна.
Почему у зайца шкура тонкая?
Попробуйте схватить ящерицу за хвост — хвост останется у вас в руках, а ящерица юркнет в щель в старом пне. Хвост у ящерицы скоро снова вырас-тет.
Схватите кузнечика за ножку-ходулю — он оторвет ее и ускачет на одной ноге.
Голотурия, спасаясь бегством, оставит в ваших руках ту половину, за которую вы успели схватить. А иные голотурии выбрасывают через рот, словно из катапульты, свой кишечник — на, мол, ешь, только меня оставь в покое!
У зайца нет длинного хвоста, как у ящерицы, с которым он мог бы при необходимости расстаться. Не может он пожертвовать и ногой, как кузнечик. Ведь быстрые ноги — его единственное спасение.
Другое дело — оставить в пасти хищника шерсти клок... Вот почему у зайца шкура тонкая. Схватит лисица зайчишку за бок, он рванется и убежит. Не была б у него кожа тонкая, как пергамент, не рва-лась бы легко, и косой так дешево не отделался бы.
На месте содранной шкуры у зайца не появится ни кровинки, и рана скоро зарастет новой шерстью.
Легко расстаются со своей шубой и другие зверьки. Садовая соня, маленькая, похожая на белочку зверюшка, «выскакивает» из своего хвос-тика, если хищник схватит за него. Пушистая
шкурка легко лопается, и соня убегает с голым хвостиком, но живая.
Суслик и бурундук, говорят, поступают так же.
А маленькая коричневая ящерица, что живет на островах Палау в Тихом океане, моментально выс-какивает из своей кожи, если вы накроете ее рукой. В руке останется тонкая шкурка, а голенькая яще-рица юркнет под камень.
Такое безжалостное, но спасительное самокале-чение ученые называют автотомией — саморазре-занием. Многие животные прибегают к этой опера-ции, чтобы избежать неминуемой гибели.
Автотомия — древнейшее средство страхования жизни — есть в арсенале защитных приспособлений и у осьминога. Восемь длинных рук, которые иссле-дуют каждую пядь незнакомого пространства, когда осьминог выходит на добычу, чаще других частей тела подвергаются опасности.
Щупальца прочные — ухватившись за одно, можно всего осьминога вытащить из норы. Вот тут спрут «автотомирует» себя: мышцы попавшего в плен щупальца спазматически сокращаются. Сокращаются с такой силой, что сами себя разры-вают. Щупальце отваливается, словно ножом отре-занное. Хищник получает его в виде выкупа за жизнь. Осьминог Octopus defilippi в совершенстве постиг искусство автотомирования. Схваченный за руку, он тотчас расстается с ней. Щупальце отча-янно извивается — это ложный маневр принесен-ного в жертву камикадзе: враг бросается на него и упускает главную цель. Отверженное щупаль-це долго еще дергается, а если отпустить его на сво-боду, пытается даже ползти и может присасывать-ся.
Осьминог отбрасывает обычно около 4/5 всей руки, хотя может оторвать щупальце и в любом другом месте. Ящерица не обладает такой свободой действия: она переламывает свой хвост только в строго определенной точке по заранее намеченной природой линии.
Рана на месте оторванного щупальца не крово-точит, кровеносные сосуды сильно сокращены и тем самым как бы сами себя зажимают. Кожа на конце обрубка начинает быстро нарастать на рану и затягивает ее почти всю. Приблизительно через шесть часов после автотомии кровеносные сосуды расширяются, и из пораненных тканей начинает слабо струиться кровь, которая плотным сгустком, словно тампоном, закрывает не затянутую еще кожей оперированную поверхность щупальца.
На вторые сутки рана полностью заживает, и на месте утерянного органа начинает расти новое щупальце. Через полтора месяца оно уже на 2/3 приближается к своему номинальному размеру.
Хотя автотомия и достаточно надежный способ страхования жизни, однако способ этот очень рас-точителен. А нельзя ли придумать какой-нибудь менее болезненный и более экономный заменитель самокалечения?
И такая замена была найдена природой.
Головоногие моллюски в процессе эволюции приобрели уникальнейшее чудо-оружие — черниль-ную бомбу. Вместо куска живой плоти кальмар выбрасывает перед раскрытой, чтобы съесть его, пастью грубую подделку собственной персоны. Он как бы раздваивается на глазах и недругу оставляет своего бесплотного двойника, а сам быстро исчеза-ет, очень довольный проделкой.
Но прежде чем рассказать об этом удивитель-ном приспособлении, смысл которого был отчет-ливо расшифрован биологами лишь сравнительно недавно, необходимо, хотя бы вкратце, описать, что такое чернила моллюска, для чего и где они образуются, так как именно из чернил кальмар изготавливает своего двойника.
Чернильная бомба
Издавна известно умение головоногих «пускать пыль в глаза». В минуту крайней опасности они выбрасывают из воронки струю черной жидкости. Чернила расплываются в воде густым облаком, и под прикрытием «дымовой завесы» моллюск более или менее благополучно уходит от погони. Ныряет в какую-нибудь расщелину или удирает, оставляя врага блуждать в потемках.
В чернилах содержится органическая краска из группы меланинов, близкая по составу к пигменту, которым окрашены наши волосы. Оттенок чернил не у всех головоногих одинаков: у каракатиц он сине-черного тона (в сильном разведении цвета «се-пии»), у осьминогов — черный, у кальмаров — коричневый.
Чернила вырабатывает особый орган — груше-видный вырост прямой кишки. Его называют чер-нильным мешком. Это плотный пузырек, разделен-ный перегородкой на две части. Верхняя половина отведена под запасной резервуар, в нем хранятся чернила, нижняя заполнена тканями самой железы. Ее клетки набиты зернами черной краски. Старые клетки постепенно разрушаются, их краска раство-ряется в соках железы — получаются чернила. Они поступают на «склад» — перекачиваются в верхний пузырек, где хранятся до первой тревоги.
Не все содержимое чернильного мешка выбрыз-гивается за один раз. Обыкновенный осьминог может ставить «дымовую завесу» шесть раз подряд, а через полчаса уже полностью восстанавливает весь израсходованный запас чернил. Красящая спо-собность чернильной жидкости необычайно вели-ка. Каракатица за пять секунд окрашивает изверг-нутыми чернилами всю воду в баке вместимостью в 5,5 тысячи литров. А гигантские кальмары извер-гают из воронки столько чернильной жидкости, что морские волны мутнеют на пространстве в сотню метров!
Головоногие моллюски рождаются с мешком, наполненным чернилами. Одна почти микроскопи-ческая крошка каракатица, едва выбравшись из оболочки яйца, тут же окрасила воду пятью чер-нильными залпами.
И вот какое неожиданное открытие было сде-лано биологами в последние десятилетия. Оказа-лось, что традиционное представление о «дымовой завесе» головоногих моллюсков следует основа-тельно пересмотреть. Наблюдения показали, что выброшенные головоногими чернила растворяются не сразу, не раньше, чем на что-нибудь наткнутся. Они долго, до десяти минут и больше, висят в воде темной и компактной каплей. Но самое поразитель-ное, что форма капли напоминает очертания выбросившего ее животного. Хищник вместо убе-гающей жертвы хватает эту каплю. Вот тогда она «взрывается» и окутывает врага темным облаком. Акула приходит в полное замешательство, когда стайка кальмаров одновременно, как из много-ствольного миномета, выбрасывает целую серию чернильных бомб. Она мечется туда-сюда, хватает одного мнимого кальмара за другим и вскоре вся скрывается в густом облаке рассеянных ею чернил.
Зоолог посадил кальмара в кадку и попытался поймать его рукой. Когда его пальцы были уже в нескольких дюймах от цели, кальмар внезапно потемнел и, как показалось Хэлу, замер на месте. В следующее мгновение Хэл схватил... чернильный макет, который развалился у него в руках. Обман-щик плавал в другом конце кадки.
Хэл повторил свою попытку, но теперь внима-тельно следил за кальмаром. Когда его рука вновь приблизилась, кальмар снова потемнел, выбросил бомбу и тут же стал мертвенно-бледным, затем невидимкой метнулся в дальний конец кадки.
До чего тонкий маневр! Кальмар ведь не просто оставил вместо себя свое изображение. Нет, это сцена с переодеванием. Сначала он резкой сменой краски привлекает внимание противника. Затем тут же подменяет себя другим темным пятном — хищ-ник автоматически фиксирует на нем свой взгляд — и исчезает со сцены, переменив наряд. Обратите внимание: теперь у него окраска не черная, а белая.
Хитра на выдумки природа.
Вильгельм Шефер считает, что, по-видимому, есть две группы головоногих моллюсков: одни производят быстро рассеивающиеся в воде чернила (типа дымовой завесы), чернила других изобра-жают в воде грубую модель их обладателя (типа чернильной бомбы).
Мне кажется, что каждый моллюск в зависимо-сти от обстоятельств может извергать чернила того или другого типа. Ведь чтобы чернильную бомбу превратить в дымовую завесу, достаточно неболь-шого препятствия, о которое ее можно предвари-тельно разбить.
В 1878 году Фредерик писал, что каракатица сепиола выбрасывает чернильные капли, похожие на нее по форме, и благодаря такой имитации спасается от хищников Но этому наблюдению не придали значения. Так нередко случалось и с другими открытиями, идущими вразрез с общепринятым мнением некоторых осьминогов внутри воронки есть такое препятствие: клапан, который перекрывает ее просвет. Когда нужно выбросить бомбу, клапан может быть плотно прижат к стенке воронки. Если моллюск чуть приподнимет его, он рассечет бомбу на мелкие осколки еще внутри сифона, и наружу извергнется рассеянное облако чернил.
Могут быть и другие способы предварительного взрыва бомбы: например, более сильное и резкое, под большим давлением, выбрасывание чернил или пульсирующие («жующие») движения самой ворон-ки. Возможно, что в преобразовании одной формы чернил в другую принимает участие и загадочный «орган воронки» — фигурное утолщение на ее вну-тренней стенке, о назначении которого существуют пока лишь одни сомнительные догадки.
У осьминога всё есть
Даже новорожденные осьминоги не остаются безоружными. Пока не развились еще их собственные боевые средства, малютки вооружаются ядовитыми стрелами медуз. Немецкий ученый Адольф Нэф ловил в Средиземном море личинок тремоктопусов — миниатюрных пелагических осьминогов и с удивлением обнаружил, что каждая личинка держит перед собой в слабеньких «ручонках» заграждение из обрывков щупалец медуз. Нэф решил, что стрекающие клетки, которыми усажены медузины щупальца, служат осьминожьим младенцам в качестве оружия.
Владеет ли еще какое-нибудь живое существо таким разнообразием защитных инстинктов и столь совершенной «боевой техникой», как головоногие моллюски?
У них есть: 1) восемь (или десять) мускулистых рук; 2) на руках когти и 3) сотни присосок; 4) хищный клюв; 5) яд; 6) глаза зоркие, как у орла; 7) инфракрасное зрение; 8) «реактивный двигатель»; 9) умение парить над морем; 10) запас воды за пазухой для путешествия по суше; 11) автотомия; 12) регенерация оторванных щупалец; 13) дымовая завеса; 14) чернильный «козел отпущения»; 15) наркотик для хищных рыб; 16) самый совершенный в мире камуфляж и, наконец, 17) огнеметы, прожекторы и опознавательные огни (о них узнаем в следующей главе).
Кобра вооружена только ядом, удав — силой могучего тела, заяц и лань — быстротой ног, орел — клювом и когтями. А у осьминога и ног восемь, и есть все перечисленные выше виды вооружения. Прав Джильберт Клинджел, утверждая: «Если бы осьминоги сумели преодолеть береговой барьер и выйти из океана на сушу, они, вероятно, заселили бы ее бесконечным множеством удивительных органических форм». Недаром Герберт Уэллс произвел своих марсиан от осьминогов.
Сила присосок
Исследуем присоски осьминога — самое опасное, по общему мнению, его оружие. Каждая присоска представляет собой не сосущий рот, как думал Виктор Гюго, а скорее миниатюрную медицинскую банку. В момент, предшествующий присасыванию, мускулистые стенки «банки» сокращаются, ее полость уменьшается; дно присоски, похожее на пистон, поднимается бугром, приближаясь вплотную к ее отверстию, которое плотно прилегает к телу жертвы. Затем все мускулы присоски быстро расслабляются, «пистон» опускается — внутренняя полость «банки» увеличивается, давление внутри нее резко падает, и она прочно присасывается.
Присоска диаметром в 2,5 миллиметра может удержать 47 граммов, а диаметром в 6 миллиметров — почти 170 граммов. На каждом щупальце осьминога их насчитывается до 100 и больше (в зависимости от вида и возраста животного). Допустим, что на каждом щупальце у осьминога 100 присосок диаметром в 6 миллиметров. На восьми щупальцах их будет 800. Вес, который они в состоянии удержать общими усилиями, равен в этом случае 136 килограммам. Конечно, это только теоретический подсчет суммарной присасывающей силы среднего осьминога. В действительности никогда все присоски не бывают приведены в действие одновременно, да и мускулатура животного едва ли выдержит нагрузку в 100 килограммов.
Обычно на каждом щупальце приходит в действие десяток, не больше, присосок. Если осьминог схватит человека, скажем, пятью щупальцами, а другими тремя будет держаться за камни, то его 50 присосок, приведенные в соприкосновение с противником, разовьют «силу притяжения», равную восьми с половиной килограммам.
Усилие небольшое, но его вполне достаточно, чтобы под водой подтянуть к себе взрослого человека. Приблизительно такие размеры отверстий присосок у осьминогов длиной около полутора-двух метров. В зависимости от вида и пола животного величина присосок сильно варьирует. Присоска осьминога (вверху) и кальмара (внизу). У первой в отличие от второй широкое основание и нет снабженного зубцами рогового кольца века (ведь в воде человек теряет более 95 процентов своего веса). Но это возможно лишь при одном непременном условии — схваченный человек не должен сопротивляться! Если же он сильно дернется, то мощь даже восьмисот присосок осьминога его не удержит. Одной рукой сильный человек может совершить рывок, равный по силе 200 килограммам. Популярный одно время цирковой силач Юджин Сэндоу показал на динамометре усилие в рывке двумя руками в 450 килограммов.
Кулак человека, выброшенный вперед в сильном ударе, обрушивается на противника тяжестью двадцатипудовой гири. Правда, под водой сопротивление среды значительно выше, и человек здесь более слабый боец, чем на суше. Однако и среди волн морской стихии, как показали испытания Принстонского университета, хороший пловец не уступает в силе акуле средних размеров (разумеется, без учета боевой мощи ее зубов), которая без труда справляется с любым осьминогом. Подтянуть к берегу пловца, привязанного к леске, оказалось труднее, чем акулу или меч-рыбу. Приборы подсчитали, что человек «на удочке» развивал на каждый килограмм своего веса тяговое усилие в триста граммов — почти вдвое больше, чем акула.
Вряд ли стоило бы серией этих примеров доказывать физическое превосходство человека над осьминогом, если бы очевидность такого положения всем была ясна. Напротив, многие сочинения об осьминогах переполнены драматическими эпизодами прямо противоположного свойства.
На рисунке сверху показана присоска осьминога, снизу - кальмара.
Особенности и среда обитания осьминога
Осьминоги являются придонными животными, представляют вид головоногих моллюсков, встречаются исключительно в толще воды, чаще всего на больших глубинах.
На фото осьминог может выглядеть бесформенным из-за довольно мягкого короткого тела неправильной овальной формы и полного отсутствия костей в организме.
Рот животного, снабженный двумя мощными челюстями, располагается у основания щупалец, анальное отверстие скрыто под мантией, которая с виду похожа на плотный волнистый кожаный мешок.
Процесс пережевывания пищи происходит в так называемой «терке» (радуле), расположенной в горле.
На фото рот осьминога
От головы животного отходят восемь щупалец, которые между собой соединены перепонкой. Каждое щупальце имеет на себе несколько рядов присосок.
Взрослые большие осьминоги могут суммарно иметь около 2000 присосок на всех «руках». Кроме количества присоски примечательны еще и большой удерживающей силой — около 100 г на каждую.
Причем достигается это не путем присасывания, как в человеческом одноименном изобретении, а исключительно мышечным усилием самого моллюска.
На фото присоски осьминога
Интересным является и сердечная система, так как осьминог имеет три сердца : главное обеспечивает проходимость голубой крови по всему организму, второстепенные толкают кровь сквозь жабры.
Некоторые виды морских осьминогов чрезвычайно ядовиты, их укус может стать смертельным как для других представителей животного мира, так и для человека.
Еще одна примечательная особенность — умение менять форму тела (из-за отсутствия костей).
Например, принимая форму камбалы, осьминог прячется на морском дне , применяя это как и для охоты, так и для маскировки.
Также, мягкость тела позволяет гигантскому осьминогу протискиваться сквозь небольшие отверстия (диаметром в несколько сантиметров) и пребывать в замкнутом пространстве объем которого составляет 1\4 часть размера животного, не испытывая при этом никаких неудобств.
Мозг спрута высокоразвитый, похож на бублик и расположен вокруг пищевода. Глаза напоминают человеческие наличием сетчатки, однако, сетчатка осьминога направлена наружу, зрачок прямоугольный.
Щупальца осьминога крайне чувствительны благодаря огромному количеству расположенных на них вкусовых рецепторов.
Взрослая особь может вырасти до 4 метров в длину, при этом, представители самого маленько вида (Argonauto argo) в зрелом возрасте вырастают всего лишь до 1 сантиметра.
На фото осьминог аргонавт
Соответственно, в зависимости от вида и длинны, разнится и масса — самые большие представители могут весить 50 килограмм.
Практически любой осьминог умеет менять окраску, подстраиваясь под окружающую среду и ситуацию, так как в коже моллюска присутствуют клетки с разной пигментацией, которые сжимаются и растягиваются по команде центральной нервной системы. Стандартный цвет коричневый, при испуге — белый, в гневе — красный.
Осьминоги имеют довольно широкое распространение — они встречаются во всех тропических и субтропических морях и океанах, начиная с относительного мелководья, заканчивая глубиной 150 метров. Для постоянных мест обитания выбирают скалистые области, любят расщелины и ущелья.
Благодаря широкому распространению, осьминоги употребляются в пищу жителями множества стран.
Например, в Японии это диковинное животное является обычным продуктом, который используется при изготовлении многих блюд, а также употребляется в пищу в живом виде.
В России широко распространено соленое мясо осьминогов. Также, в бытовых целях, а именно — для рисования, используются чернила моллюска, которые обладают чрезвычайной стойкостью и необычным коричневым оттенком.
Характер и образ жизни осьминога
Осьминоги предпочитают держаться недалеко от морского дна среди водорослей и камней. Молодые особи любят прятаться в пустых раковинах.
В дневное время моллюски менее активны, за счет чего принято считать их ночными животными.
По твердым поверхностям практически с любым уклоном осьминог может с легкостью передвигаться благодаря сильным щупальцам.
Зачастую осьминоги используют способ плавания, при котором щупальца не задействуются — они набирают воду в полость за жабрами и передвигаются, с силой выталкивая ее наружу.
При передвижении таким образом щупальца тянутся за спрутом. Но, сколько бы ни было у осьминога способов плавания все их объединяет общий недостаток — животное передвигается медленно.
Во время охоты догнать добычу для него является практически невозможным, именно поэтому спрут предпочитает охотиться из засады.
При отсутствии в месте обитания свободной расщелины для обустройства «дома», осьминоги выбирают любое другое «помещение», главное — чтобы вход был поуже, а свободного пространства внутри побольше.
Домами моллюскам могут служить старые резиновые сапоги, автомобильные покрышки, ящики и любые другие предметы, встречающиеся на морском дне.
Но, каким бы ни было жилище, животное содержит его в строгой чистоте, убирая мусор наружу с помощью направленной струи воды.
В случае опасности осьминоги стремятся незамедлительно скрыться и спрятаться, выпуская за собой небольшую струйку чернил, которые вырабатываются специальными железами.
Чернила зависают медленно разрастающимся пятном, которое постепенно размывается водой.
Существует еще один отвлекающий маневр у осьминогов против врагов: если одно из щупалец будет схвачено, моллюск может откинуть его мышечным усилием.
Оторванная конечность некоторое время совершает непроизвольные движения, отвлекая врага.
Холодное время года моллюски переживают на большой глубине, возвращаясь на мелководье с наступлением тепла. Предпочитают уединенную жизнь неподалеку от других осьминогов такого же размера.
Благодаря развитому интеллекту спрута, его можно приручить, более того — он будет узнавать человека, который его кормит, среди других людей.
Питание осьминога
В пищу осьминоги употребляют рыбу, мелких моллюсков, ракообразных. Карибский осьминог хватает жертву всеми руками, откусывая небольшие куски.
Осьминог пауле поглощает пищу целиком, то есть, в зависимости от вида разнится и способ питания.
Размножение и продолжительность жизни осьминога
Самка устраивает гнездо в ямке на дне, куда совершается кладка в размере около 80 тыс. яиц. Затем гнездо укрывается ракушками, камушками и водорослями.
Мама тщательно следит за яйцами — вентилирует их, убирает мусор, постоянно находится рядом, не отвлекаясь даже еду, таким образом к моменту появления малышей самка бывает крайне измучена, или даже не доживает до этого времени. Средняя продолжительность жизни 1-3 года.
Когда нам говорят о классе головоногих моллюсков, первыми на ум приходят именно осьминоги. Типичные представители живут на дне водных просторов, но некоторые из них населяют высокие слои морей и океанов. Этот обитатель больших вод всегда вызывал удивление у простых людей, так как он имеет тело в форме шара, длинные щупальца, специфический нос и большой интеллект.
Интересно!
Многих занимал вопрос о том, сколько сердец у осьминога. Малое количество животных обладает тремя «двигателями жизни». Наука включает в отряд этих головоногих все известные виды, от самых мелких до особей колоссальных размеров.
Строение спрута
Это животное обладает особенностью видоизменять форму своего тела, так как в структуре его организма отсутствуют кости. Некоторые головоногие хитрецы могут маскироваться под камбалу, если в этом есть необходимость. Эти гибкие существа способны водвориться в очень узком и тесном месте, размер которого в несколько раз меньше тела моллюска. Они способны слышать разнообразные звуки .
На заметку!
Каждая присоска осьминога может удерживать до 100 грамм веса. Чтобы сохранять объект на щупальце морское животное должно прилагать достаточное мышечное усилие.
Как работают у осьминога сердца?
Сердце – мышца
, сокращающаяся с определённой скоростью ради того, чтобы провести кровь во всего клетки организма. Главным неудобством в строение моллюска является то, что его жабры наделены слишком большим сопротивлением. Природа нашла разумный выход и наделила головоногого тремя сердечными мускулами для повышения коэффициента полезности.
Главное сердце имеет большой объем , а два других, находящихся возле жабр, несколько меньше. Все три мышцы бьются синхронно, а частота биения зависит от температуры воды. Холод снижает количество ударов в минуту. Кровь имеет голубой цвет оттого, что в ней находится фермент гемоцианин с примесями меди.
Окрас и размеры осьминогов
Головоногий обладает умением изменять цвет своего тела за счёт находящихся в его коже разных пигментов, подстраиваясь под окружающую среду обитания. Под воздействием нервной системы и восприимчивости животного пятна могут сужаться или, напротив, растягиваться. Каждая эмоция головоногого определяется соответствующим цветом: белый – испуг, красный – гнев, коричневый – спокойное состояние.
В природе можно обнаружить сантиметровых или четырехметровых особей. Вес самых крупных представителей может достигать 50 кг. Ходят слухи о невероятно больших осьминогах, которые тяжелее человека в три раза. Моллюск живёт в среднем около двух с половиной лет.
Поведение осьминога и место обитания
Моллюск предпочитает жить
в водах тропического климата. В зависимости от вида, некоторые любят мелководье, другим комфортнее забраться на большую глубину. Осьминог строит жилище на скалистых берегах или внутри естественных пещер. Так как у него нет костей, даже маленькая щель может стать пригодной, чтобы отдохнуть днём и скрыться от хищников. В том случае, если вокруг животного нет скал, он способен смастерить собственный дом из материалов на дне океана. К тому же моллюск умеет рыть глубокую нору в грунте, которую потом обустроит на свой вкус.
Чтобы перемещаться по поверхности , спрут использует присоски на щупальцах. Он может плавать, набирая воду в жаберную полость, а потом с большим усилием выталкивая её назад. Если сравнивать скорость его перемещения с рыбами, то можно говорить, что осьминог – очень медленное существо. При виде опасности спрут выбрасывает в направлении преследователей струйки тёмной жидкости, которые образуются под воздействием специальных желез. Это отвлекающее облако продолжительное время держится плотным пятном и приостанавливает существ, что потревожили покой спрута.
Головоногий отправляется на охоту только ночью. В его рацион входят мелкие моллюски, различные раки и разнообразная рыба. Осьминог полакомится каждым обитателем глубин , если сможет справиться с ним. Используя методику маскировки, хитрый спрут поджидает добычу на дне морской глубины, а когда она приблизится вплотную, нападает. Свою жертву осьминог обхватывает всеми восемью «руками». Укусив добычу клювом и впустив в неё сильный яд, спрут обрекает свой обед на верную смерть. Внутренне строение осьминога позволяет ему легко растирать парализованную пищу.
Интересно!
Автотомия – защитное средство, которым наделены некоторые виды существ. Если враг схватит «руку» осьминога, есть большая вероятность, что вместе с разрывом мышц у основания щупальца само щупальце тоже оторвётся. Такая конечность некоторое время продолжает двигаться и отвлекать внимание хищника.
Ум животных и их способы размножения
Гнёзда, куда самка выкладывает шарообразные яйца по 10-20 штук, находятся в вырытых ямках, обнесённых камнями и ракушками. Мать очень тщательно следит за потомством, убирая щупальцами ненужные объекты и грязь. Самка настолько любит своих детёнышей, что не может отлучиться от них ни на минуту и часто умирает от голода после того, как маленькие головоногие вылупились из яиц. Это показывает, что сердце осьминога сродни доброму человеческому.
И поэтому открытие, которое применимо к одной ее форме, можно отнести и ко всем остальным. Благодаря чему, кстати, были изучены функции многих и разработаны способы лечения опасных заболеваний.
Примеры аналогичных и гомологичных органов
Нельзя, однако, опираясь на родственность всего живого на земле, смешивать гомологичные и аналогичные органы. Первые имеют одинаковую структуру и развиваются из тех же зачатков эмбриона, подтверждая единство происхождения (например, пятипалая конечность разных видов животных). А вот аналогичные органы, зачастую выполняющие одинаковую функцию у разных животных, имеют различные зачатки.
Распространенный пример таких случаев - крыло. Оно и у насекомых, и у птиц выполняет идентичную функцию. Но у насекомых - это хитиновые выпячивания на поверхности спины, а у птиц - передние конечности, видоизменившиеся в процессе эволюции. Такую же параллель можно провести между жабрами у и у рыб.
Глаза человека и осьминога также можно определить как аналогичные органы. Несмотря на внешнее сходство, они абсолютно
различны по строению. Хрусталик человеческого глаза зафиксирован, а сам глаз является выростом из зачатка головного мозга. В то время как у осьминога органы зрения - это образование из покрова тела, в которых линза хрусталика приближается или удаляется от сетчатки, наводясь на объект внимания животного, чтобы установить верный фокус.
Примеры аналогии можно рассмотреть даже среди пигментов, таких как гемоглобин и гемоцианин. Они одинаково переносят кислород, но их молекулярная структура имеет большие различия.
Рудименты
По-своему подтверждают теорию
К последним относят, как правило, те органы, что не выполняют свою изначальную функцию, утратив ее в процессе эволюции. Но нельзя считать абсолютно бесполезными все рудименты. Они просто зачастую выполняют менее важные действия.
Так, например, крылья страуса можно определить как ибо они не справляются с основной задачей птичьего крыла, а используются им для привлечения самок и для поддержания равновесия во время бега. Таким образом, сложность строения данного органа неадекватна простоте выполняемой им задачи. Это и является признаком рудимента.
К рудиментам можно отнести глаза крота и слепыша, которые или вообще ничего не видят, или только различают темноту и свет.
У человека данную характеристику имеют хвостовые позвонки, мышцы, которые
помогали нашим предкам поднимать дыбом шерсть, и мышцы для шевеления ушами. Всем известен еще один человеческий рудимент - отросток (аппендикс).
Атавизмы
Когда же у особи появляются признаки, свойственные ее отдаленным предкам - это явление называется атавизмом. Например, появление у некоторых людей сплошного волосяного покрова на теле или добавочной пары молочных желез, хвостовидный отросток у человека или задние плавники у дельфина.
Появление атавизмов можно объяснить наличием генов, отвечающих за данный признак в ДНК. Но они уже давно не функционируют, так как их действие подавлено другими генами.
Гомологичные и аналогичные органы, рудименты и атавизмы - все это является несомненным подтверждением единства происхождения жизни существ, населяющих Землю.
Осьминоги — самые известные из головоногих моллюсков, но, тем не менее, скрывающие много секретов своей биологии. В мире насчитывается 200 видов осьминогов, выделенных в отдельный отряд. Их ближайшими родственниками являются кальмары и каракатицы, а дальними — все брюхоногие и двустворчатые моллюски.
Гигантский осьминог (Octopus dofleini).
Внешний вид осьминога немного обескураживает. Все в этом животном неочевидно — непонятно, где голова, где конечности, где рот, где глаза. На самом деле все просто. Мешковидное тело осьминога называется мантией, на передней стороне она сращена с крупной головой, на верхней поверхности которой расположены выпуклые глаза. Рот у осьминогов крошечный и окружен хитиновыми челюстями — клювом. Клюв необходим осьминогам для измельчения пищи, так как целиком глотать добычу они не могут. Кроме того в глотке у них расположена особая терка, которая перетирает кусочки пищи в кашицу. Рот окружен щупальцами, число которых всегда равно 8. Щупальца осьминога длинные и мускулистые, их нижняя поверхность усеяна разновеликими присосками. Щупальца соединены небольшой мембраной — умбреллой. У 20 видов плавниковых осьминогов по бокам тела есть небольшие плавники, которые используются больше как рули чем двигатели.
Плавниковых осьминогов из-за крыловидных плавников, напоминающих уши, в английском языке называют осьминогами Дамбо.
Если присмотреться повнимательнее, то под глазами можно увидеть отверстие или короткую трубочку — это сифон. Сифон ведет в мантийную полость, в которую осьминог набирает воду. Сокращая мускулы мантии он с силой выдавливает воду из мантийной полости, тем самым создавая реактивную струю, которая толкает его тело вперед. Вот только получается при этом, что плавает осьминог задом наперед.
Чуть ниже глаза виден сифон осьминога.
У осьминогов довольно сложное устройство внутренних органов. Так, их кровеносная система почти замкнутая и крошечные артериальные сосуды почти соединяются с венозными. У этих животных целых три сердца: одно большое (трехкамерное) и два маленьких — жаберных. Жаберные сердца толкают кровь к главному сердцу, а оно направляет поток крови ко всему телу. Кровь у осьминогов… голубая! Голубой цвет обусловлен присутствием особого дыхательного пигмента — гемоцианина, который у осьминогов заменяет гемоглобин. Сами жабры находятся в мантийной полости, они служат не только для дыхания, но и для выделения продуктов распада (вместе с почечными мешками). Обмен веществ у осьминогов необычный, потому что азотистые соединения у них выводятся не в виде мочевины, а виде аммония, который придает мышцам специфический запах. Кроме того, у осьминогов есть особый чернильный мешок, в котором накапливается красящее вещество для защиты.
Воронковидные присоски осьминога используют присасывающую силу вакуума.
Осьминоги являются самыми интеллектуальными среди всех беспозвоночных животных. Головной мозг у них окружен особыми хрящами, которые удивительно напоминают череп позвоночных животных. У осьминогов хорошо развиты органы чувств. Наивысшего совершенства достигли глаза: они не только очень крупные (занимают большую часть головы), но и сложно устроены. Устройство глаза осьминога принципиально ничем не отличается от глаза человека! Видят осьминоги каждым глазом раздельно, но когда хотят рассмотреть что-то повнимательнее сближают глаза и фокусируют их на объекте, то есть и у них имеются зачатки бинокулярного зрения. Угол зрения выпуклых глаз приближается к 360°. Кроме того, в коже осьминогов рассеяны светочувствительные клетки, которые позволяют определять общее направление света. Вкусовые рецепторы у осьминогов расположены… на руках, точнее на присосках. У осьминогов нет органов слуха, но они способны улавливать инфразвуки.
Зрачки у осьминогов прямоугольной формы.
Окрашены осьминоги чаще в бурый, красный, желтоватый цвет, но они могут менять окраску не хуже хамелеонов. Смена окраски осуществляется по тому же принципу, что и у рептилий: в коже осьминогов расположены клетки-хроматофоры, содержащие пигменты, они могут растягиваться и сокращаться в считанные секунды. Клетки содержат только красный, бурый и желтый пигмент, попеременное растягивание и сокращение клеток разного цвета создает разнообразнейшие узоры и оттенки. Кроме того под слоем хроматофоров расположены особые клетки-ирридиоцисты. В них находятся пластинки, которые поворачиваются, меняют направление света и отражают его. В результате преломления лучей в ирридиоцистах кожа может окрашиваться в зеленый, голубой и синий цвет. Так же как и у хамелеонов смена окраски осьминогов напрямую связана с цветом окружающей среды, самочувствием и настроением животного. Испуганный осьминог бледнеет, а разгневанный краснеет и даже чернеет. Интересно, что смена окраски напрямую зависит от визуальных сигналов: ослепленный осьминог теряет способность менять цвет, ослепленный на один глаз меняет цвет только на «зрячей» стороне тела, некоторую роль играют и осязательные сигналы от щупалец, они тоже влияют на цвет кожи.
«Разъяренный» голубой рифовый осьминог (Amphioctopus marginatus) необычной окраски. В спокойном состоянии эти осьминоги бурые с голубыми присосками.
Самый крупный гигантский осьминог достигает в длину 3 м и весит при этом 50 кг, большинство видов среднего и мелкого размера (0,2-1 м в длину). Особое исключение представляют самцы осьминога аргонавта, которые значительно мельче самок своего вида и едва достигают длины 1 см!
Ареал обитания различных видов осьминогов охватывает почти весь мир, только в полярных областях их не встретишь, но все же они проникают на север дальше других головоногих моллюсков. Чаще всего осьминоги встречаются в теплых морях на мелководьях и среди коралловых рифов на глубине до 150 м. Глубоководные виды могут проникать на глубину до 5000 м. Мелководные виды обычно ведут малоподвижный придонный образ жизни, большую часть времени они прячутся в укрытиях рифа, между скал, под камнями и выходят оттуда только для охоты. Но среди осьминогов встречаются и пелагические виды, то есть такие, которые постоянно перемещаются в толще воды вдали от берегов. Большинство пелагических видов глубоководные. Осьминоги живут поодиночке и очень привязаны к своему участку. Активны эти животные в темное время суток, спят они с открытыми глазами (только сужают зрачки), во сне осьминоги желтеют.
Тот же голубой рифовый осьминог в спокойном состоянии. Эти осьминоги очень любят обустраиваться в раковинах двустворчатых моллюсков.
Бытует мнение, что осьминоги агрессивны и опасны для человека, но это не более чем предрассудки. В действительности реакцию угрозы аквалангистам демонстрируют только самые крупные виды и только в период размножения. В остальном же осьминоги трусливы и осторожны. Даже с равным по размерам противником они предпочитают не связываться, а от крупных прячутся всеми возможными способами. Способов защиты у этих животных множество. Во-первых, осьминоги могут быстро плавать. Обычно они передвигаются по дну на полусогнутых щупальцах (словно ползут) или медленно плывут, но при испуге могут совершать рывки на скорости до 15 км/час. Убегающий осьминог стремиться спрятаться в укрытии. Так как у осьминогов нет костей, то их тело обладает удивительной пластичностью и способно протиснуться в очень узкую щелку. Более того, осьминоги собственноручно сооружают укрытия, окружая расщелины камнями, ракушками и прочим мусором, за которым прячутся словно за крепостной стеной.
Осьминог в укрытии окружил себя строительным материалом — створками ракушек.
Во-вторых, осьминоги меняют цвет, маскируясь под окружающий ландшафт. Делают они это даже в спокойной обстановке («на всякий случай»), причем искусно имитируют любую поверхность: камень, песок, битые раковины, кораллы. Осьминог-имитатор из индонезийских вод подражает не только окраске, но и форме 24 видов морских организмов (морским змеям, скатам, офиурам, медузам, камбалам, и т.д.), причем осьминог всегда подражает тому виду, которого боится напавший на него хищник.
Осьминог-имитатор (Thaumoctopus mimicus), маскирующийся под лангуста.
На мягких грунтах осьминоги зарываются в песок, откуда торчит только пара пытливых глаз. Но все эти способы защиты ничто в сравнении с ноу-хау осьминогов — «чернильной бомбой». К этому способу защиты они прибегают только при сильном испуге. Уплывающий осьминог выпускает темноокрашенную жидкость из своего мешка, которая дезориентирует противника и не только… Жидкость влияет на нервные рецепторы, например, на некоторое время лишает обоняния хищных мурен, известен случай, когда жидкость попала в глаза аквалангисту и изменила его цветовосприятие, несколько минут человек видел все в желтом цвете. У мускусного осьминога чернила еще и пахнут мускусом. Более того, зачастую выпущенная жидкость не растворяется в воде мгновенно, а несколько секунд сохраняет форму… самого осьминога! Вот такую подсадную утку и химическое оружие подсовывает осьминог своим преследователям.
И это осьминог-имитатор, но уже притворяющийся скатом.
Наконец, если все ухищрения не помогли, осьминоги могут вступить в открытый бой с противником. Они проявляют несгибаемую волю к жизни и сопротивляются до последнего: кусаются, стараются перегрызть сети, пытаются мимикрировать до последнего вздоха (известен случай, когда осьминог, вытащенный из воды, воспроизвел на своем теле… строки из газеты, на которой лежал!), схваченные за одно щупальце, осьминоги жертвуют его врагу и отбрасывают часть руки. Некоторые виды осьминогов ядовиты, их яд не смертелен для человека, но вызывает отеки, головокружение, слабость. Исключение представляют синекольчатые осьминоги, их яд нервно-паралитического действия смертелен и вызывает остановку сердца и дыхания. К счастью, эти австралийские осьминоги невелики и живут скрытно, поэтому несчастные случаи с их участием редки.
Большой синекольчатый осьминог (Hapalochlaena lunulata).
Все осьминоги — активные хищники. Они питаются крабами, лангустами, донными моллюсками, рыбой. Подвижную добычу осьминоги ловят щупальцами и обездвиживают ядом, причем присасывающая сила щупалец велика, ведь только одна присоска крупного осьминога развивает усилие в 100 г. Раковины малоподвижных моллюсков они прогрызают клювом и перетирают теркой, яд также слегка размягчает панцири крабов.
Плывущий гигантский осьминог движется тыльной стороной тела вперед, а головой назад.
Кладка колючего осьминога (Abdopus aculeatus) проглядывает между щупальцами заботливой матери.
Самки осьминогов — образцовые матери. Они оплетают кладку руками и бережно убаюкивают ее, сдувают мельчайший мусор водой из своего сифона, все время насиживания (1-4 месяца) они ничего не едят и в конце концов погибают от истощения (у них иногда даже зарастает рот). Самцы также после спаривания гибнут. Личинки осьминогов рождаются уже с чернильным мешком и могут делать чернильную завесу с первых минут жизни. Кроме того маленькие осьминоги иногда украшают свои щупальца стрекательными клетками ядовитых медуз, которые заменяют им собственный яд. Растут осьминоги быстро, живут мелкие виды всего 1-2 года, крупные — до 4 лет.
Гигантский осьминог демонстрирует перепонку (умбреллу) между расправленными щупальцами.
В природе у осьминогов много врагов, ими питаются крупные рыбы, тюлени, морские львы и котики, морские птицы. Крупные осьминоги могут отобедать мелким сородичем, поэтому друг от друга они прячутся не меньше чем от других животных. Люди издавна охотились на осьминогов. Больше всего этих животных добывают в Средиземном море и у берегов Японии. В восточной и средиземноморской кухне существует много блюд с мясом осьминога. При ловле осьминогов используют их привычку прятаться в укромных местах, для этого на дно опускают битые кувшины и горшки, внутрь которых заползают осьминоги, затем их вместе с ложным домом подымают на поверхность.
Обыкновенный осьминог (Octopus vulgaris) Пауль «тянет жребий» — открывает кормушку.
В домашних условиях содержать осьминогов трудно, а в общественных аквариумах они желанные гости. Наблюдать за этими животными интересно, у них можно выработать элементарные условные рефлексы, некоторые задачи осьминоги решают не хуже крыс. Например, осьминоги прекрасно различают всевозможные геометрические фигуры, причем распознают не только треугольники, круги, квадраты, но и могут отличить лежащий прямоугольник от стоящего. При хорошем уходе они узнают ухаживающего за ними человека и приветствуют его, выползая из убежища. Самым знаменитым питомцем был обыкновенный осьминог Пауль из океанариума «Центр морской жизни» в г.Оберхаузен (Германия). Осьминог прославился тем, что безошибочно предсказывал победу немецкой сборной по футболу во время чемпионата мира в 2010 году. Из двух предложенных кормушек осьминог всегда открывал кормушку с символикой команды-победительницы. Механизм «пророчеств» так и остался неизвестным, умер Пауль в 2010 году в возрасте около 2 лет, что соответствует естественной продолжительности жизни.
