Родители покупают детворе медлительных питомцев в качестве подарков на день рождения. Или малыши сами находят брюхоногих друзей прямо у себя в саду и несут их в дом. Юные хозяева быстро привязываются к своим новым друзьям и задают маме-папе вопросы: есть ли у моллюсков глазки, а где у ахатины Нины ножки, и как малютки грызут мел, если у них нет зубов? Нужно рассказать про строение улитки, чтобы молодой хозяин не причинил нечаянно вреда своему другу.
Ответы юным хозяевам – есть ли у улиток зубы, ноги и глаза?
Кроме обычных уличных улиток, которых держали дома еще наши бабушки и дедушки, когда были маленькими, теперь огромную популярность приобрели экзотические моллюски из Африки. Заводчики выделяют меланхоличным красавицам уютные местечки в своих квартирах и в загородных домах. Многие хозяева не только любуются на прекрасных ахатин, но и разводят малышей на продажу. Начинающие заводчики, которые только изучают африканских особей, часто спрашивают, а где у улитки глазки и есть ли зубы у улиток ахатин? На эти и другие интересные вопросы отвечают опытные зоологи с многолетним стажем.
Читайте подробнее о строении улитки ахатины в нашей статье.
Зубы улитки
На тематических форумах часто можно встретить сообщения о том, что у малюток ахатин появились погрызы на раковинах. Заводчики удивляются, насколько же острые зубы у улиток, что им удается разрушить прочные панцири соседей?
К сведению юных хозяев, у разных видов животных зубки устроены по-разному и делятся на определенные группы. Миловидные создания ахатины могут употреблять в пищу грубые листья и соскребать с меловых кусочков мелкие частицы. При ближайшем рассмотрении может показаться, что моллюски беззубые, но их любовь к поеданию жестких растений говорит об обратном. Так есть ли у улитки зубы и для чего они нужны?
Наверное, никто никогда не заглядывал с лупой в рот к домашнему питомцу. Только опираясь на данные зоологом, можно сказать, что число зубов у улитки достигает десятков тысяч, и располагаются они на языке ули. Оказывается, малюсенький язык улитки напоминает мелкую терку, с помощью которой ахатины соскабливают и перетирают пищу. Хитиновые зубцы улитки имеют одинаковый вид и не делятся на группы. Важно помнить, что пищеварение у моллюсков приспособлено к перевариванию только мелких частиц, и любые крупные кусочки могут повредить язык ули и погубить даже взрослую крупную особь.
Заглянем в глаза ахатины
В веселых мультфильмах глаза ахатинам рисуют на длинных тоненьких рожках. Многие заводчики придерживаются мнения, что органы зрения моллюсков расположены у основания усиков. Но это ошибочное мнение, и пришла пора разобраться, где же у ахатины глаза?
В мультиках верно изображают голову улитки, глаза у моллюсков расположены на тонких рожках и практически незаметны. На голове улитки ахатины, где глаза сосредоточены тысячи светочувствительных клеток. Они образуют хрусталик, который крепится к зрительным нервам. У малюток ограниченный угол зрения, и подвижные стволики глаз помогают им лучше разглядеть разные интересные предметы.
Где не ступала нога улитки?
Из уроков зоологии известно, что нежное тело моллюска спрятано в защитной раковине. Все жизненно важные органы прячутся в ракушке, а из домика выглядывает только смешная голова улитки и плоское брюшко.
Ахатины ползают медленно, плавно и очень вальяжно. Юные моллюсководы часто спрашивают, сколько ног у улитки? На это вопрос можно смело ответить – одна.
Брюшко, с помощью которого экзотическая красотка передвигается по грунту, и называют ногой улитки. Попеременное сокращение мышц приводит к волнообразному движению подошвы. Слизь, выделяемая особью, облегчает скольжение и уменьшает трение ножки улитки о различные грубые поверхности. Если провести эксперимент и пустить моллюска по лезвию ножа, то он не поранится, а будет мягко его обволакивать.
Нога улитки обладает совершенно уникальными свойствами. Она может преодолевать любые поверхности без вреда для себя. Экстремальные экспериментаторы проверили, что будет если улитку пустить по лезвию.
Посмотрите удивительное видео как улитка по лезвию передвигается (не для слабонервных)
Строение виноградной улитки
Виноградная улитка считается не только самой высокоорганизованной по сравнению с другими собратьями, но и одной из самых крупных.
Раковина виноградных улиток
Раковина виноградной улитки имеет диаметр от 3,5 до 4-5 см. ее объемов хватает, чтобы моллюск полностью уместился внутри. Панцирь изогнут по спирали, количество витков взрослой особи – 4,5, у молодых – пара завитков.
Основные функции раковины:
- защита внутренних органов от повреждений;
- препятствие большому испарению влаги;
- маскировка от врагов.
Сердце виноградной улитки
Сердечная мышца виноградной улитки обладает только левым предсердием, расположенным спереди от желудочка. Оно полностью умещается над задними кишками. Его окружает перикардие, которое представляет собой участок вторичной полости тельца.
Из желудочка берет начало аорта, разделяющаяся на два ствола. Первый – головная аорта, идущая к передней части туловища, второй – внутренностная, идущая к органам ЖКТ и половым железам.
Половая система
Этот тип брюхоногих – гермафродиты. Но несмотря на этот факт оплодотворение без партнера встречается крайне редко. Копулятивный орган у них находится в необычном месте – справа на шее, ближе к голове. Здесь находятся и мужские, и женские органы.
Органы чувств улитки
Роль органов чувств обеспечивают две пары щупалец, которые постоянно находятся в движении.
Многие улитки чувствительны к запахам, в том числе, капустному. Еще не видя самого вилка или листа, они способны почуять его на расстоянии полуметра, как и дыню.
Улитки (брюхоногие моллюски) – важная часть экосистемы планеты. Разные их виды выполняют определенные функции. Водяные, например, являются санитарами водоемов, и служат пищей для более крупных подводных обитателей. Сухопутные также подъедают остатки растительности и являются частью пищевой цепочки. Ими питаются некоторые виды птиц, ежи, кроты, лягушки, ящерицы и т. д. Тем, кто держит улиток в домашнем аквариуме (террариуме), наверняка будет интересно узнать побольше о своих питомцах. Сегодня поговорим о том какое строение улитки и какие органы есть у моллюска.
Строение тела
Внешнее строение улитки может отличаться в зависимости от ее вида, но существуют общие их характеристики.
- Моллюск состоит из раковины и туловища, притом у него явно просматривается голова, имеющая щупальцы и, так называемая, нога улитки.
- Для защиты внутренних органов у моллюска есть специальная мантия. Также с ее помощью происходит формирование и рост раковины.
- Туловище улитки очень эластично за счет отсутствия скелета. Его поверхность оснащена канавками четырехугольной формы, которые хорошо удерживают влагу.
- Чтобы моллюск смог передвигаться по различным поверхностям, у него есть прекрасно развитая подошва с парой ножных желез. Они выделяют слизь, способствующую уменьшению трения в момент передвижения улитки, и при этом волнообразно сокращаются.
- Внутреннее строение улитки не такое сложное, как у млекопитающих. И тем не менее, у нее есть сердце, пищеварительная система, нервные узлы.
Интересная особенность улитки состоит в том, что она способна отращивать отсутствующие части тела. При этом даже потеря части головы и щупалец не является для нее смертельной. В среднем моллюску понадобится 3 недели, чтобы восстановиться и вырастить недостающий орган.
Раковина
Для сухопутной улитки раковина является неотъемлемой частью анатомии, единым целым с ее телом. Она присутствует в жизни моллюска с рождения и выполняет роль домика.
Состоит раковина из карбоната кальция. Она увеличивается в размерах по мере роста улитки, а ее внутреннее увлажнение происходит при помощи желез для выработки слизи.
При достижении полного размера взрослая особь строит утолщенную губу, которая расположена возле «входа» в раковину. С этого момента работа организма улитки будет направлена не на ее рост, а на воспроизведение потомства.
Предназначение раковины моллюска состоит в том, чтобы защитить ее довольно нежное тельце от различных механических повреждений при передвижении. Также в своем «домике» он прячется от естественных врагов, холода и жары. Слизь, находящаяся внутри раковины, предотвращает пересыхание тела улитки, и смягчает его трение о внутренние поверхности.
Если расположить улитку вершиной раковины вниз, с правого края от устья будет находиться колумелла. Это участок раковины, окрашенный в цвет, свойственный определенному виду брюхоногих.
У молодых особей колумелла прикрыта мантией, и чтобы ее увидеть, потребуется немного отодвинуть тело улитки. Делать это следует очень аккуратно, лучше всего – ватной палочкой.
Взрослая улитка имеет достаточный промежуток между мантией и колумеллой, поэтому последняя хорошо просматривается.
Увидеть колумеллу важно для определения видовой принадлежности моллюска.
Апекс – вершина раковины, ее самая узкая, замкнутая часть. Из него начинают выходить завитки, увеличиваясь с каждым оборотом. У разных видов ахатин апексы отличаются цветом, формой и степенью заостренности.
Приростом называют тонкое место устья. Оно очень хрупкое и может ломаться под воздействием даже небольшого механического давления.
В процессе развития, когда моллюск еще не достиг своего полного размера, прирост имеет вид желтого, еще не окрашенного участка. Со временем он приобретает определенный цвет и становится более твердым.
Есть улитки, которые впадают в зимнюю спячку, но это может произойти в любое время (например, при недостатке влаги).
Чтобы сохранять влагу внутри раковины во время сна, моллюск запечатывает свой «домик» специальной заслонкой из сухой слизи (эпифрагмой).
Система дыхания
Легкие моллюска занимают значительную часть тела, захватывая мантийную область. Здесь присутствует большое количество тончайших кровеносных сосудов.
Полость внутри мантии заполнена воздухом, при этом с внешней средой ее связывает единственное небольшое отверстие (пневмост). С его помощью в легкие попадает воздух, а процессы газообмена происходят через сосудистые стенки.
Сердце
Сердце улитки располагается в заднем отделе ее мантийной полости. Оно имеет два отдела:
- непарное предсердие,
- и желудочек с аортой.
Сердце находится внутри прозрачного мешочка (перикардия) и располагается ассиметрично по отношению к телу.
Движение гемолимфы происходит по единственному сосуду моллюска и системе капилляров благодаря сердечным сокращениям.
Система пищеварения
Строение пищеварительных органов улитки имеет значительные отличия от привычного в нашем понимании. В ее ротовой полости находятся около 25 тысяч мельчайших зубов (радула), которые работают на измельчение пищи по принципу терки.
Радула и челюсти брюхоногих находятся у них в глотке. Секреция слюнных желез попадает сюда же.
Пищевод улитки имеет укороченную форму и соединяется с больших размеров зобом, который переходит в относительно небольшой желудок. Тот как бы «обхватывает» печень, расположенную в верхней части раковины.
Кишечник улитки состоит из петлевидной и задней кишки. А отверстие для вывода продуктов жизнедеятельности располагается с правой стороны, около дыхательного.
Следует сказать, что печень улитки выполняет не только функцию пищеварительной железы: этот орган также всасывает переработанную пищу.
Единственная почка моллюска имеет сообщение с перикардием и мантийной полостью. Там имеется специальный клапан, который открывается в момент вывода отходов из организма.
Нервная система
Внутреннее строение улитки позволяет сделать вывод, что она не испытывает болевых ощущений. Это вызвано отсутствием у нее головного, спинного мозга и нервных окончаний.
Ганглии (виды нервных узлов, заменяющие моллюску головной мозг) являются частью нервной системы брюхоногих, имеющей узловой разбросанный тип. Но полноценно заменить функции мозга они не могут.
Система органов чувств
Щупальца на голове улитки (их может быть 1 – 2 пары) являются органами восприятия мира, в том числе – зрительного. Глаза у моллюсков обычно располагаются на верхних стеблевидных отростках (омматофорах).
Нижняя пара щупалец является органом осязания сухопутной улитки. Также с их помощью она различает запахи.
Каждый вид моллюсков имеет набор щупалец, необходимый для жизни в разных условиях. Двустворчатые и лопатоногие, например, используют их для передвижения под водой и закапывания в грунт. Также с помощью щупальцев у них происходит регуляция потока воды с частицами пищи, идущей в мантийную полость.
Водные виды улиток имеют одну пару отростков, а их глаза располагаются у основания этих щупалец.
Глаза сухопутной улитки расположены на вершине «глазных стеблей». Строение самого глаза также необычное. Это своеобразный пузырь, внутри которого находится хрусталик (линза сферической формы, к которой снизу крепится зрительный нерв).
Моллюск не может похвастаться отличным зрением. Он довольно хорошо различает предметы в 1 см. от себя. А все остальное видит размытыми световыми пятнами, и к тому же, не различает цвета.
У обеих пар щупалец очень хорошая чувствительность. Достаточно небольшого касания, чтобы улитка быстренько задвинула свои «телескопы» в голову. Такая же реакция будет на слишком яркий свет.
Существуют необычные виды моллюсков. Особенности строения улитки Euglandina rosea, например, заключаются в повышенном количестве щупальцев. Эта хищница (ее еще называют волчьей) использует дополнительную пару отростков для охоты на мелкую живность. Ими она исследует пространство впереди, «вынюхивая» добычу по запаху ее слизи.
Размножение
Большая часть сухопутных улиток – гермафродиты. Они имеют весь набор признаков обоих полов. И могут вырабатывать как яйцеклетки, так и сперматозоиды.
Существуют и разнополые виды моллюсков.
Срок наступления половой зрелости, в зависимости от вида, может варьироваться от 6 недель до 5 лет.
В неблагоприятных условиях возможно замедление полового созревания. Это нужно учитывать тем, кто занимается разведением моллюсков.
Размножение партеногенезом зафиксировано только среди одного вида брюхоногих беспозвоночных. Но многие из них могут размножаться с помощью самооплодотворения.
Исходя из видовой принадлежности, улитки бывают живородящими или делают кладку яиц.
Улитки ахатины
Строение улитки ахатины (наземный брюхоногий легочный моллюск) довольно простое. У нее есть тело с головой и раковина, размер которой иногда достигает 25 см.
Складки на теле ахатины позволяют хорошо удерживать влагу, а кроме легочного, у нее присутствует еще один вид дыхания – кожное.
Подошва имеет хорошее развитие и оснащена двумя железами для выработки слизи.
Виноградная улитка
Виноградница – один из наиболее распространенных видов сухопутных представителей брюхоногих.
Строение виноградной улитки считается классическим: туловище, имеющее голову с отростками, однотонная или полосатая округлая раковина. Ее размеры значительно меньше, чем у ахатины, но мускулистое тело также довольно морщинистое, со складками.
В периоды засухи виноградница способна впасть в спячку до 6 месяцев. А холодное время она проводит в земле, при этом запечатывает входное отверстие раковины с помощью слизи. Когда она высыхает — становится достаточно прочной.
Улитки появились на нашей планете давно. Они приспособились обитать в различных средах и занимают в экосистемах определенные ниши. Но как удается брюхоногим моллюскам выживать в сложных условиях? Мозг – это важнейший орган, который определяет взаимоотношения организма и окружающей среды, позволяя адаптироваться к новым условиям и выискивать все новые способы выживания.
Улитки появились на нашей планете давно
Класс брюхоногие прошел длительный путь эволюции, поэтому его представители несут генетический опыт выживания и передают его следующим поколениям. У них появились разнообразные приспособления к среде обитания. При этом животные демонстрируют различные биологические усовершенствования — органы чувств, ногу для передвижения, структуры анализа информации и принятия решений (мозг, нервы, органы чувств). Нервная система помогла им выжить в борьбе за существование и занять нишу, в которой наиболее комфортно обитать.
Особенности нервной системы улиток
Виды класса брюхоногие имеют общие признаки строения нервной системы.
Нервная система улитки
- централизация системы
- периферические нервы ответвляются от центрального отдела
- появление ганглий в продольных нервных стволах
- концентрация скоплений (ганглий) вокруг пищевода
- ганглии появились в ходе развития из эктодермы
- периферические элементы (в пищеварительной системе) появляются из энтодермы
- кожные и мышечные сплетения способны к осуществлению самостоятельных рефлексов
- усложняется строение органов чувств — щупальца (органы вкуса, обоняния).
- появляются особые структуры осфадии, статоцисты, глаза.
Тип нервной системы у улиток
Тип нервной системы у гастропод — разбросанно — узловая система. В ней преобладают ганглии (скопления нервных клеток) и коннективы, комиссуры (перемычки).
Строение улитки ахатина
Каждая группа ганглиев выполняет определенную функцию:
- буккальные пары ганглиев иннервируют пищевод, глотку, желудок
- церебральные связаны со щупальцами, статоцистами, глазами
- педальные ганглии регулируют движения ноги
- плевральные скопления клеток иннервируют мантию
- париетальные контролируют функции жабр и осфрадий
- висцеральные регулируют деятельность внутренних органов.
- у высших брюхоногих моллюсков скопление ганглиев находится возле глотки.
У гастропод самое большое скопление нервных клеток находится на переднем конце тела.
Настоящий головной мозг с основными отделами и спинной мозг у брюхоногих отсутствует, вместо него жизненные функции организма регулируют скопления клеток – ганглии.
Мозг улиток на службе у роботов
Есть ли у улитки мозг? Эффективный центр — это ганглии, только два нейрона имеют самое большое значение в жизни: они отвечают за принятие сложных поведенческих реакций. Чтобы проверить это предположение, ученые создали контакт нейронов и электродов. Один нейрон несет информацию о чувстве голода, второй нейрон передает информацию о наличии пищи. У моллюсков имеется двадцати тысяч нервных клеток. Но для осуществления действий по утолению голода и поиска пищи нужна активация только двух нейронов. Так организм экономит энергию и биологические ресурсы. Результаты опытов используются в робототехнике, когда для запуска сложных механизмов применяются простые алгоритмы. Значит, требуется минимум контактов для действий искусственного интеллекта.
Улитки умеют принимать решения
Улитки гораздо умнее, чем о них думают люди. Из наблюдений натуралистов следует, что наземные ахатины часто покидают помещение, если его не прикрыть крышкой. Проворная парочка домашних питомцев действует дружно, сбегая по ночам из контейнера, в который их поселили. Моллюски одновременно сталкивали крышку, которая под сильным натиском ахатин легко открывалась, только совместными усилиями они могли вырваться на свободу. После побега одна особь забиралась в цветочный горшок, но далеко от контейнера не уползала, а вторая беглянка находила дверь в коридор и выползала из комнаты. Каким образом ахатина находила верный путь? Все поведение контролирует «мозг», и хотя это всего лишь скопление нервных клеток, но животные за сотни миллионов лет с их помощью научились выживать и приспосабливаться.
Улитки обучаются
Улиткам приходится выживать в природе, поэтому за длительный период эволюции у гастропод появился ряд приспособлений к среде обитания. В неволе эти брюхоногие учатся полезным для обитания в аквариуме приемам.
Улитки гораздо умнее, чем о них думают люди
Они могут находить дорожку к пище, где им дают корм, при этом щупальца направлены вверх, а глаза поворачиваются во все стороны. Но если они испытывают удар электрическим током, то чувствительные антенны втягиваются под раковину. Когда нет поощряющей поведение пищи и отсутствует электрический разряд, то улитки все равно демонстрируют защитную реакцию, на всякий случай прячут щупальца. «Мозг» проводит анализ поверхности и внешних условий, и полученную информацию сопоставляет с прежним опытом, потом следует нервный импульс к мышцам для выполнения биологических реакций. Для животных это сложный навык, который контролируется центром. Совершенствование мозга у брюхоногих в процессе эволюции привело к взаимодействию трех нервных структур: чувствительной, чтобы воспринимать окружающую среду, двигательной, чтобы реагировать и анализаторной, чтобы принимать верные решения.
Чем люди похожи на моллюсков
У умных животных нейроны образуют множество контактов между отделами мозга. Но все эти контакты должны работать, иначе связи разрушаются. Процессы, происходящие при контактах нейронов, изучил Эрик Кандел, работая с улитками. У человека слишком много нейронов, около 86 миллиардов, поэтому такое количество затрудняет исследование. У аплизии их всего лишь несколько, поэтому изучить влияние на обучение и память гораздо легче. В ходе опыта Эрик Кандел установил, что кратковременная память связана с увеличением проводимости уже существующих синапсов. Долговременная память формируется во время образования новых контактов между клетками. Эти выводы применимы и к человеку, нервные импульсы одинаково у всех организмов прокладывают пути в мозг. Так нервные процессы, происходящие у улиток, помогли понять сложные контакты, которые формируются в ЦНС человека.
Улиточные мозги
У представителей рода Helix ученые исследовали действие командных нейронов, отвечающих за поведение. Эти ведущие ганглии относятся к группе мультимодальных нейронов, связанных прямыми контактами с несколькими системами.
У умных животных нейроны образуют множество контактов между отделами мозга
У другого представителя наземных легочных моллюсков, африканской ахатины, обнаружили гигантские нейроны, способные выполнять такие же функции, которые у человека регулируют отдельные зоны коры головного мозга. При изучении гигантских командных нейронов у хеликса, ученые выяснили, что нервные связи устанавливаются не только с мышцами мантии, но и с сердцем. Такая взаимосвязь позволяет небольшому количеству клеток регулировать работу, которую у высших организмов выполняют тысячи нервных структур. Повышается эффективность работы отдельных нейронов, но уменьшается адаптивность нервной системы.
Так за счёт особенностей строения мультимодальных нейронов улитки с разбросанно — узловой нервной системой показывают сложное поведение, используя несколько пар ганглиев.
Улитки – доноры нервной ткани
Уникальные эксперименты российских ученых по пересадке ганглиев улиток в мозг лабораторных крыс помогут в лечении болезней, связанных с разрушением нейронов в мозге человека (болезни Альцгеймера и Паркинсона). С этой целью ученые проводят пересадку ганглиев гастропод в поврежденные участки центральной нервной системы крыс. Самая важная проблема при трансплантации — предотвратить отторжение пересаженных клеток, поскольку организм избавляется от чужеродных белков, запуская иммунные реакции. Улитки имеют слабую иммунную систему, поэтому с ними легче всего проводить исследования. Трансплантаты, взятые от пятидневных особей, великолепно приживаются и быстро разрастаются до 1.579 мм 2 , то есть увеличиваются в несколько раз.
Улитки – доноры нервной ткани
Подопытные животные с врожденной эпилепсией чувствуют себя прекрасно, у них уменьшается длительность припадков или совсем исчезает судорожная активность. Трансплантат выделяет физиологически активные вещества, действие которых еще до сих пор не изучено полностью. Теперь ученые пытаются установить, как влияют пересаженные ганглии на поведение крыс. В перспективе эти научные исследования предполагают создание эффективной методики для лечения тяжелых нарушений функций мозга человека. Изучая нервные процессы у брюхоногих, мы можем понять работу ЦНС человека. Это как в математике, применяя в вычислениях примитивный калькулятор, можно научиться работать с компьютером. У ПК – более сложный механизм, чем у калькулятора, но принцип действия одинаковый. Точно так же у животных, поняв сущность взаимодействия ганглиев, можно узнать, как действуют нейроны в мозге человека.
Улитки помогают исследовать память
Американские биологи из Калифорнии провели эксперимент по передаче долговременной памяти, используя ганглии моллюска аплизии или морского зайца. При проведении опыта улиток учили воспринимать угрозу для жизни, используя слабый разряд электрического тока. Брюхоногие моллюски реагировали на раздражение током сокращением мышц. Эксперимент повторили через день и установили, что при нанесении удара мышцы сокращаются быстрее на 50 секунд, чем у контрольной группы улиток, которая не прошла обучение. Продолжением исследований стала работа по пересадке РНК нервных клеток, несущих воспоминания об опасности новым улиткам.
В ходе эксперимента семь необученных особей реагировали на внешние раздражители так же, как и подопытные организмы, сокращая мускулатуру за 40 секунд. Во время выработки рефлекса действуют чувствительные нейроны, несущие определенные РНК. Опыт подтвердил предположения ученых, что нейроны отвечают за сохранение воспоминаний. В будущем предполагается использовать подобные РНК для восстановления памяти у людей, страдающих болезнью Альцгеймера.