Что такое наутилус в биологии
Наутилус
| Царство: | Животные |
| Тип: | Моллюски |
| Класс: | Головоногие |
| Отряд: | Наутилоидовые |
| Семейство: | Nautilidae |
| Род: | Наутилус |
Наути́лусы (лат. Nautilus ) — род головоногих моллюсков. Некоторые наутилусы жили на Земле пятьсот миллионов лет назад, в палеозойскую эру. Единственные среди современных головоногих моллюсков, имеющие наружную спиральнозакрученную раковину. Спиральная раковина диаметром 15—23 см разделена на 35—38 камер, последовательно соединенных длинным сифоном. Сам моллюск живёт в передней, самой большой камере. Раковина используется как поплавок и балласт. Нагнетая в камеры раковины биогаз, или откачивая его из них, наутилус способен всплывать к поверхности воды или погружаться в её толщу.
Содержание
Внешнее и внутреннее строение
Тело состоит из головы и туловища. Нога, характерная для всех моллюсков, у них сильно видоизменена. Задняя часть ноги превратилась в воронку — коническую трубку, ведущую в мантийную полость, с помощью которой моллюски плавают. У наутилусов она образуется свёртыванием в трубочку листовидной ноги, имеющей обычно широкую подошву, при этом завёртывающиеся края ноги не срастаются. Наутилусы при помощи ноги либо медленно ползают по дну, либо поднимаются и медленно плавают, переносимые течениями.
Вокруг рта венцом расположены щупальца, или руки, которые усажены несколькими рядами сильных присосок и обладают мощной мускулатурой. Оказывается, что щупальца головоногих, как и воронка, являются гомологами части ноги. В зародышевом развитии щупальца закладываются на брюшной стороне позади рта из зачатка ноги, но затем перемещаются вперед и окружают ротовое отверстие. Щупальца и воронка иннервируются от педального ганглия. Щупалец у моллюсков из рода Наутилус — до 90 штук. Они служат для захвата пищи и передвижения.
Мантия и мантийная полость
Мантия покрывает все туловище. На спинной стороне она срастается с телом, на брюшной стороне прикрывает обширную мантийную полость. Мантийная полость сообщается с внешней средой при помощи широкой поперечной щели, находящейся между мантией и телом и идущей по переднему краю мантии позади воронки. Стенка мантии очень мускулиста.
Строение мускулистой мантии и воронки представляет собой приспособление, при помощи которого наутилусы и все головоногие плавают, причём двигаются задним концом тела вперед. Это своеобразный реактивный двигатель. В двух местах на внутренней стенке мантии у основания воронки имеются хрящевые выступы, называемые запонками. Когда мускулатура мантии сокращается и прижимается к телу, передний край мантии при помощи запонок пристегивается к углублениям в основании воронки и щель, ведущая в мантийную полость, замыкается. При этом вода с силой выталкивается из мантийной полости через воронку. Тело животного отбрасывается толчком на некоторое расстояние назад. Затем следует расслабление мышц мантии, запонки отстегиваются и вода всасывается через мантийную щель в мантийную полость. Снова сжимается мантия и тело получает новый толчок. Таким образом, быстро следующие друг за другом попеременно сжатие и растяжение мышц мантии дают возможность плавания. Это же механизм создает циркуляцию воды в мантийной полости, обеспечивающую дыхание (газообмен). В мантийную полость открываются анальное отверстие, два выделительных отверстия, половые отверстия, отверстия нидаментательных желез. Также в мантийной полости у наутилусов помещаются осфрадии.
Раковина
Окрас раковины варьирует у разных представителей, чаще всего он тигровый: на белом фоне поперёк расположены коричневые неровные полосы. Обычно верхняя часть более тёмная, чем нижняя; это является маскировкой от хищников: светлая нижняя часть менее заметна на фоне поверхности воды, а тёмная, наоборот, сливается с морским дном. Внутренняя часть раковины перламутровая. Следует иметь в виду, что род наутилусов очень древний, мало изменившийся со времен палеозоя. Раковина закручена спирально (в плоскости симметрии) на голову. От задней части тела наутилуса отходит отросток — сифон. Сифон проходит сквозь все перегородки к вершине раковины. При помощи него камеры раковины наполняются газом, что уменьшает плотность животного.
Пищеварительная система
Рот находится на переднем конце тела и всегда окружен щупальцами. Рот ведёт в мускулистую глотку. Она вооружена мощными роговыми челюстями, похожими на клюв попугая. В задней части глотки расположена радула. В глотку открываются протоки одной или двух пар слюнных желез, секрет (выделяемое вещество) которых содержит пищеварительные ферменты. Глотка переходит в узкий длинный пищевод, открывающийся в мешковидный желудок. Желудок имеет большой слепой придаток, в который открываются протоки обычно двухлопастной печени. От желудка отходит тонкая (энтодермическая) кишка, которая делает петлю, направляясь вперед, и переходит в прямую кишку. Прямая или задняя кишка открывается анальным отверстием или порошицей в мантийной полости.
Половая система и размножение
Представители вида раздельнополы. Семя самца заключено в сперматофоры. При копуляции самец захватывает сперматофор спадиксом — видоизменённой рукой, аналогичной гектокотилю двужаберных головоногих, — и переносит его в мантийную полость самки.
Яйца имеют толстую оболочку. Самка прикрепляет их к подводным предметам. Нововылупленные представители похожи на взрослых особей, имеют уже сформировавшееся тело. [2]
Систематика
Современные представители рода обитают в западной части Тихого океана, у островов Фиджи, Новая Гвинея, Новые Гебриды, Новая Каледония, Соломоновы и Филиппинские. Окончательного мнения относительно количества современных видов нет. Общепризнаными являются три вида: Nautilus pompilius, Nautilus umbilicatus, N. macromphalus. Одни исследователи считают самостоятельными видами N. stenomphalus, N. тоretoni, N. scrobiculatus, N. alumnus другие же авторы считают их разновидностями Nautilus pompilius и N. umbilicatus. Также известен ряд форм, являющихся разновидностями или индивидуальными отклонениями Nautilus pompilius.
Наутилусы и человек
Из раковин наутилуса помпилиуса изготовлено множество красивых предметов, находящихся в кунсткамерах эпохи Возрождения. Часто ювелиры делают из них экстравагантные чаши на тонких ножках, предназначенные в основном для украшения, а не для использования.
«Chambered Nautilus» (распространённое в английском языке название данного вида) — название стихотворения Оливера Уэнделла Холмса, в котором автор восхищается «жемчужным кораблём» (англ. ship of pearl). Он находит в таинственной жизни и смерти наутилуса помпилиуса сильное вдохновение для собственной жизни и своего духовного роста. Он приходит к выводу:
 | Build thee more stately mansions, O my soul, As the swift seasons roll! Leave thy low-vaulted past! Let each new temple, nobler than the last, Shut thee from heaven with a dome more vast, Till thou at length art free, Leaving thine outgrown shell by life’s unresting sea! |  |
Американский композитор и комментатор Димс Тейлор в 1916 году написал кантату под названием Nautilus Chambered.
Наутилус помпилиус » Чудеса Нашей Планеты
Общая характеристика
Моллюск наутилус (от лат. Nautilus) является достаточно древним обитателем нашей планеты. Этот вид существует уже более 500 млн лет. Наутилусы относятся к классу головоногих моллюсков. Они являются дальними родственниками таких морских обитателей, как осьминоги, кальмары и каракатицы.
Выглядит моллюск наутилус довольно оригинально. Он имеет полноценную раковину. Это не рудимент. Наутилус (моллюск) обладает раковиной, расположенной снаружи. У других головоногих она находится внутри.
Существует всего 6 видов моллюсков наутилусов, которые в своем строении имеют много общего. Два из них официально считаются вымершими. Из класса головоногих это наиболее примитивные создания.
Строение раковины
Наутилус – головоногий моллюск, тело которого покрыто закрученной в виде спирали раковиной. В зависимости от вида этого существа она имеет размер в диаметре от 16 до 25 см. Самые большие раковины у императорских наутилусов, подвид которых называется помпилус. Наиболее мелкие наутилусы — макромфалусы.
Раковина закручена в одной плоскости и имеет камеры. Эти отсеки соединены между собой особыми клапанами. В самой большой камере расположено тело моллюска. Все остальные отсеки служат балластом. Чтобы погрузиться на глубину, морской житель наполняет камеры водой, а чтобы всплыть – воздухом.
Верхняя часть раковины обладает темным цветом, а нижняя – светлым. Это позволяет маскироваться во избежание встреч с хищниками. Внутренняя сторона раковины перламутровая.
Это поразительное творение природы довольно хрупкое. Поэтому наутилусы не опускаются на глубину ниже 500 м. Они обитают на глубине от 20 до 100 м.
Подвиды
Было описано два подвида наутилуса помпилиуса
Наутилус помпилиус помпилиус является наиболее известным представителем всего отряда. Из-за больших размеров его иногда называют Импера́тором Наути́лусом
Очень крупные экземпляры с раковиной диаметром до 268 мм] были зарегистрированы в Индонезии и северной Австралии. Эти гигантские представители были описан как Nautilus repertus
, однако большинство учёных не считают их отдельным видом
.
Nautilus pompilius suluensis встречается реже. Представители были впервые обнаружены в море Сулу на юго-западе Филиппин, в честь которого и назван вид. Самый крупный зарегистрированный экземпляр имел диаметр раковины в 148 мм.]
Строение моллюска
Чтобы понять, как выглядит моллюск наутилус, необходимо ознакомиться с его строением. Его тело имеет голову и туловище. Он несколько примитивнее своих собратьев. Голова имеет специальную лопасть, чтобы закрывать раковину в случае опасности. Здесь же расположены глаза и ротовое отверстие. Рядом с ним расположено девяносто щупальцев. Они выполняют функции рук. На щупальцах есть присоски, сильно развита мускулатура. Они помогают морскому жителю передвигаться, ловить добычу и отправлять ее в рот.
По раковине моллюска можно определить продолжительность его жизни. Для этого делается химический анализ. В начале жизни наутилус имеет всего семь камер, а затем, через каждые три недели к ним прибавляется еще один отсек. Этот рост замедляется только к десяти годам жизни.
Рот имеет две челюсти. Это позволяет перекусывать твердую еду. Есть мускульная глотка со слюнными железами. Она переходит в пищевод, который ведет к желудку. В него открываются протоки двухлопастной печени. От желудка идет прямая кишка, переходящая в толстую кишку. В мантийной полости она заканчивается анальным отверстием.
Влияние на культуру
Из раковин наутилуса помпилиуса изготовлено множество красивых предметов, находящихся в кунсткамерах эпохи Возрождения. Часто ювелиры делают из них экстравагантные чаши на тонких ножках, предназначенные в основном для украшения, а не для использования
Чаша XIX века, изготовленная из раковины наутилуса помпилиуса
«Chambered Nautilus» (распространённое в английском языке название данного вида) — название стихотворения Оливера Уэнделла Холмса, в котором автор восхищается «жемчужным кораблём» (англ. ship of pearl
). Он находит в таинственной жизни и смерти наутилуса помпилиуса сильное вдохновение для собственной жизни и своего духовного роста. Он приходит к выводу
:
| Build thee more stately mansions, O my soul, As the swift seasons roll! Leave thy low-vaulted past! Let each new temple, nobler than the last, Shut thee from heaven with a dome more vast, Till thou at length art free, Leaving thine outgrown shell by life’s unresting sea! |
Популярная советская рок-группа Nautilus Pompilius названа в честь данного моллюска]
Американский композитор и комментатор Димс Тейлор в 1916 году написал кантату под названием Nautilus Chambered
Акустические колонки «Nautilus»] фирмы Bowers & Wilkins формой, точно повторяющей раковину моллюска, стоимостью более 70000 долларов были впервые выпущены в начале 1990-х годов и считаются некоторыми экспертами эталоном качества воспроизведения звука
Системы организма
Заслуживают отдельного внимания системы организма, которые имеет наутилус. Моллюск, строение которого отличается от подобных ему головоногих морских жителей, имеет две пары жабр, четыре почечных мешка и предсердия. Из трех ганглиев состоит его нервная система.
У этого моллюска отсутствует железа, которая вырабатывает чернильную жидкость. Глаза устроены довольно примитивно. Нет наружных фоторецепторов, стекловидного тела и хрусталика. Зато хорошо развиты органы обоняния. Он их использует во время охоты.
Мантия с мускулистой стенкой покрывает все тело наутилуса. При сокращении этот орган сильно выталкивает воду через мантийную полость. Это отбрасывает животное назад. При расслаблении полость снова наполняется водой.
Размножение
Наутилус – морской моллюск, который размножается сперматофорным способом. Особи раздельнополые. Самец переносит сперматофор в мантийную область самки. Здесь осуществляется оплодотворение.
Самка откладывает крупные яйца, из которых появляются через 6 месяцев новые особи. У них уже полностью сформированы раковина и тело. Они не отличаются от взрослых наутилусов.
Когда у самки раковина достигает 9 см в диаметре, а у самца 11 см, наступает период половой зрелости. Человек увидел зародыша наутилуса впервые лишь в 1985 году. Такая жизнестойкость этого вида объясняется большой генетической изменчивостью. Она в два раза больше, чем у людей. Однако, почему этот вид сохранился в своем неизменном виде так много лет, ученые пока сказать не могут.
НАУТИЛУС — РОДСТВЕННИК ОСЬМИНОГА
Раковина морского моллюска наутилуса (фото слева) состоит из нескольких десятков камер (они хорошо видны на фото справа), которые то наполняются воздухом — тогда животное всплывает, то в них закачивается вода — моллюск опускается на дно.
Наутилусы — самец и самка.
«Наутилус» — так назывался подводный корабль таинственного капитана Немо в романе Жюля Верна. Корабль, о котором все что-то слышали, но которого почти никто не видел, порой появляющийся на поверхности океана и самым загадочным образом исчезающий от своих преследователей…
Корабль капитана Немо был назван в честь не менее таинственного обитателя морских глубин — головоногого моллюска наутилуса, прямого родственника осьминогов, но родственника весьма древнего — некоторые наутилусы жили на Земле пятьсот миллионов лет назад, в палеозойскую эру. Древнейший наутилус — удлиненная вольбортелла — найден палеонтологами в песчанике в Эстонии. У него прямая и длинная твердая раковина, в которую моллюск прятался от врагов.
От древних наутилусов произошли аммониты, кальмары и осьминоги. Существует немало преданий о таинственном «холодном» разуме осьминогов. В самом деле, не так давно ученые выяснили, что умственные способности этих моллюсков сравнимы с кошачьми, хотя и лежат несколько в другой плоскости. Осьминоги, например, могут выбираться из хитросплетений лабиринта, различать форму и цвет предметов, реагировать на вспышки цветных лампочек, но достать краба из стеклянной банки без крышки — для них уже непосильная задача. На дне моря они часто воздвигают причудливые сооружения из камней, окружая их «крепостным валом». Когда же осьминог заберется в середину своей крепости, он прикрывает себя сверху, словно щитом, большим камнем. Отправляясь на охоту, осьминог также прикрывается камнем-щитом и из-за него обстреливает добычу струйками воды. Осьминоги умеют открывать раковины моллюсков, которыми они питаются. Сложное и необычное поведение этих животных всегда давало почву для легенд и домыслов, их считали то коварными и жестокими, то разумными и чувствительными существами.
Так или иначе ученые, чтобы понять, как появились столь высокоорганизованные животные на морском дне, обратились к древним родственникам осьминогов — наутилусам.
Оказалось, что у наутилусов достаточно и своих собственных загадок. Прежде всего, как они смогли просуществовать на Земле столь долго и почти не измениться? Ведь 450 миллионов лет назад в водах Мирового океана обитало множество этих крупных красивых моллюсков. Сейчас их сохранилось всего шесть видов, но они мало отличаются от своих доисторических предков. Не так давно их считали «живыми ископаемыми», близкими к исчезновению, но оказалось, что эти представления не имеют ничего общего с действительностью.
Заблуждения биологов относительно наутилусов объяснялись просто: ими никто всерьез не занимался, поскольку обнаружить их в океане не так-то просто.
Но экспедиция американского биолога Брюса Сондерса в 1977 году нашла место обитания наутилусов в южной части Тихого океана.
Сначала экспедицию преследовали неудачи. Исследователь пережил кораблекрушение, затем аварию самолета и автомобиля, а его желтую лодку, которая часто переворачивалась в море, туземцы острова Палау назвали «желтой субмариной». Методом проб и ошибок Сондерс обнаружил лучшее место для встречи с наутилуса ми — у океанских островов, окруженных коралловыми рифами. На краю рифов, где глубина океана резко увеличивалась от 50 до 300 метров, он, наконец, сумел поймать множество этих моллюсков, считавшихся прежде очень редкими. Когда исследователь усовершенствовал технику ловли, наутилусы стали попадаться ему буквально на каждом шагу.
Сондерс устанавливал на глубине от 140 до 300 метров большую проволочную ловушку с трубообразным входом, а внутрь ловушки помещал приманку — кусочки тунца. Наутилусы заплывали в ловушку за рыбой и, как правило, не могли найти пути обратно, что свидетельствовало о весьма примитивных умственных способностях этих древних предков «хитроумных» осьминогов.
Однако это не помешало наутилусам вполне благополучно существовать с глубокой древности по нынешний день. Вымирающими этих животных назвать трудно — они оказались вполне жизнестойкими и, кроме того, прекрасно приспособленными к морской стихии. Прежде всего, их раковина, которая вырастает до 25 сантиметров в диаметре, состоит из трех десятков отделений. Она представляет собой изящную спираль, закрученную по закону логарифмической прогрессии. Наутилус «использовал» эту красивую математичес кую формулу за миллионы лет до того, как ее описал в 1638 году французский философ и математик Рене Декарт.
С помощью раковины наутилус передвигается. Когда он опускается на дно, камеры заполняются водой, а когда ему нужно подняться на поверхность, он с силой выталкивает воду наружу с помощью длинных щупалец (их у него около ста) и всплывает. С ростом наутилуса число камер увеличивается, и каждый раз животное перебирается в крайнее отделение.
По раковине моллюска можно определить возраст животного. В раковинах содержатся изотопы полония-120 и свинца-210, и по периоду полураспада изотопов высчитывается возраст каждой части раковины. Биолог Нил Ландман из американского Музея естественной истории установил, что в начале жизни у наутилуса всего семь камер, потом каждые три недели к ним прибавляется еще по одной, а когда животное достигает десяти лет, рост камер замедляется. Всего у наутилуса может быть до сорока камер, следовательно, живет он более семнадцати лет — гораздо дольше, чем другие головоногие моллюски.
Самки наутилусов в период размножения откладывают очень крупные яйца — размером с большой палец человеческой руки. Яиц не более двух, что также отличает наутилусов от других головоногих моллюсков. Кальмары, например, откладывают множество мелких яиц, у них появляется куча детенышей, которые быстро растут, и многие относительно скоро погибают.
По-видимому, эта особенность наутилусов и позволила им сохраниться в течение миллионов лет: из крупных яиц потомство появляется на свет уже достаточно развитым и приспособленным к жизни.
В 1985 году биолог Джон Арнольд, работавший в Гавайском аквариуме, впервые увидел зародыш наутилуса. Он вскрыл яйцо моллюска, и там оказалось что-то, похожее на эмбрион. Арнольд проделывал эту операцию и раньше, но внутри яйца обычно находил только темно-бурую жидкость. Однако на этот раз там что-то шевелилось. «Это было до того удивительно, что я сел и не отрываясь наблюдал целых пять минут, а потом позвал хранителя музея — я боялся, что мне это просто привиделось, и поспешил показать свою находку еще кому-нибудь». Арнольд — первый человек, увидевший зародыш наутилуса.
Еще одну причину жизнестойкости наутилусов недавно открыл Дэвид Вудрафф из Калифорнийского университета. Оказалось, что эти животные генетически очень разнообразны, генетическая изменчивость у них в два раза больше, чем у людей. А это означает, что наутилусы вовсе не «живые ископаемые», а полноправные участ-ники современной жизни природы. Хотя их эволюционное развитие и остановилось миллионы лет назад, генетического разнообразия они не утеряли, что, видимо, и послужило основой для их выживания.
Однако не все загадки наутилуса удалось разгадать. Вот одна из них: если их гены сохранили такую способность к изменению, то почему современные наутилусы выглядят совершенно так же, как их ископаемые предки? На этот вопрос еще предстоит найти ответ.
Интересные факты
Наутилус (моллюск) обладает раковиной, закрученной в соответствии с законом логарифмической прогрессии. Это животное использовало математическую формулу еще за много миллионов лет до того, как ее описал в 1638 году Рене Декарт.
Из красивых перламутровых камер люди множество лет делают красивые декоративные предметы. Содержат животных и в аквариумах. Стоимость одной особи довольно высока, а ее содержание обходится еще дороже. Поэтому позволить себе такое удовольствие могут только крупные океанариумы.
Из-за повышенного интереса человека к подобным морским обитателям их численность в мировом океане в последние несколько десятков лет резко сократилась. Ученые бьют тревогу и называют этот вид животных вымирающим. Если они исчезнут, вместе с ними пропадут и древние тайны природы. А этого допустить нельзя.
Познакомившись с таким морским обитателем, как наутилус (моллюск), можно сказать, что это интересный, загадочный вид. Он окутан тайнами и особенно интересен для натуралистов своим древним неизменным состоянием, многое может рассказать о далеком прошлом. Человечество обязано приложить все усилия, чтобы сохранить наутилусов на планете.