ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА СПОСОБУ ЖИТТЯ МОЛЮСКІВ

Молюски — одна з найбільш високоорганізованих і водночас найчисельніших груп безхребетних тварин. Переважна більшість молюсків у процесі еволюції пристосувалася до життя у воді — морській і прісній. Лише частина видів перейшла до наземного способу існування. Близько 100 видів веде паразитичний спосіб життя. Більшість молюсків — невеликі тварини. Проте деякі представники цього типу сягають 1,5 м завдовжки і навіть більше.

Зі спинного боку тіло молюсків вкрите черепашкою. Тверда черепашка має захисне значення, оскільки більшість молюсків пересувається повільно. Розвиток черепашки значною мірою залежить від способу життя тварини. У наземних форм вона значно тонша, ніж у водних, або й взагалі редукована. Пояснюється це тим, що в повітряному середовищі важка черепашка дуже утруднювала б рух. Окрім того, редукована або відсутня черепашка характерна для тих видів молюсків, які живуть у місцях, куди хижакам важко дістатися. Втратили черепашку і ті молюски, які добре плавають. Зовні черепашка вкрита шаром рогоподібної органічної речовини. Але її основна маса складається з кристалів карбонату кальцію. Такі кристали утворюють середній та внутрішній шари черепашки. Середній шар, порцеляновий, має сніжно-білий колір. Внутрішній, перламутровий, виграє всіма барвами веселки, оскільки його кристали розкладають світло на окремі кольори. Під черепашкою розміщена шкіряста мантія — утворення, властиве лише молюскам. Черепашка росте за рахунок мантії.

Тіло молюсків м’яке, несегментоване й утворене (переважно) тулубом, головою і ногою. Лише у головоногих молюсків голова дуже редукована. На голові розміщені ротовий отвір, щупальця та очі. Мускуляста нога на черевному боці є органом руху.

Внутрішня будова черевоногого молюска: 1 — навкологлоткове нервове кільце; 2 — нервовий стовбур; 3 — легеня; 4 — серце; 5 — кровоносні судини; 6 — кишечник; 7 — шлунок; 8 — глотка

Органи травлення молюсків мають деякі ознаки вищої організації: у ротовому апараті містяться парні або непарні щелепи і терка (радула). Це дає можливість молюскові зіскрібати корм. У більшості видів є слинні залози, що містять травні соки та відкриваються у ротову порожнину, і травна залоза, так звана печінка. Травні соки цієї залози сприяють перетравлюванню основних органічних компонентів корму. У деяких молюсків у глотку відкриваються отруйні залози, отрута яких містить 2-4-відсоткову сульфатну кислоту.

Схема травного тракту молюска: рот —> глотка —> стравохід —> шлунок —> кишка —> анальний отвір.

Кровоносна система молюсків найскладніша серед усіх безхребетних тварин. У більшості видів серце утворене передсердям і шлуночком, у деяких — трикамерне і навіть чотирикамерне, оточене навколосерцевою сумкою. Кровоносна система молюсків незамкнена. У крові деяких представників цього типу міститься Манган або Купрум (кров набуває блакитного кольору); вони відіграють таку саму функцію, як і Ферум, — забезпечують перенесення кисню. Серце молюсків скорочується з частотою 30-40 разів на хвилину.

Органами дихання слугують парні пластинчасті зябра, розміщені в мантійній порожнині. Мантійна порожнина — простір між мантією і тілом молюска. При переході деяких видів молюсків до наземного способу життя зяброве дихання замінюється легеневим. Функцію легень виконує видозмінена мантійна порожнина.

Органи виділення молюсків представлені парними нирками, які одним кінцем з’єднуються з порожниною навколосерцевої сумки, а другим відкриваються у мантійну порожнину. У деяких форм одна нирка може редукуватися. Своєю будовою нирки нагадують видільні трубочки інших безхребетних.

Розмножуються молюски лише статевим способом. Більшість видів молюсків роздільностатеві, проте є багато і гермафродитних форм. У більшості морських видів відбувається розвиток із перетворенням (наявна стадія личинки). У переважної більшості прісноводних і в усіх наземних молюсків розвиток прямий, без перетворення.

§ 15. Тип Молюски

• 1. Походження молюсків. Тип Молюски налічує майже 100 тис. видів і декілька класів. Молюски — процвітаюча група, представники якої мають своєрідний вигляд і не схожі на тварин інших груп (рис. 15.1).

Як виникли ці дивні істоти? З відомих вам груп найближчими родичами молюсків є кільчасті черви, що зовнішньо не подібні до них. Предки молюсків пристосувалися до життя на поверхні твердого ґрунту або іншої опори. Частина їхнього тіла, що була спрямована назовні, відкладала на своїй поверхні твердий шар вапняку, який захищав цих тварин від хижаків. Щоб формувати такий захисний панцир — черепашку — у молюсків розвинулася особлива складка поверхні — мантія (рис. 15.2). Мантія прилягає до черепашки; між нею й тілом молюска утворюється мантійна порожнина. Черепашка складається з шарів вапняку, які можуть утворювати перламутр — гладеньку блискучу речовину.

Як змінилася будова молюсків унаслідок появи в них черепашки? Для пересування у молюсків з’явився виріст, що висовується з-під черепашки, — нога. Перші молюски, як і сучасні черевоногі, рухалися завдяки її хвилеподібним м’язовим скороченням. Вони могли живитися лише їжею, яку знаходили на поверхні. Для цього молюски використовували тертку — спеціальний орган, зішкрябуючи ним водорості з каміння (рис. 15.3). Рот із терткою й органи чуття розташовані на голові, що рухомо пов’язана з ногою. Оскільки мантійна порожнина захищена черепашкою, органи дихання розмістилися саме в ній.

Рис. 15.2. Схема будови тіла архаїчних молюсків. Приблизно так побудовані черевоногі молюски

Рис. 15.3. Виноградний слимак (а); його голова крупним планом (б); збільшена ділянка тертки (в)

• 2. Клас Черевоногі молюски. Конструкція тіла, яку ми описали, дала можливість представникам класу Черевоногі молюски поширитися не тільки в морі, а й на суходолі (рис. 15.4). Цей клас налічує близько 80 тис. видів. За допомогою тертки наземні черевоногі живляться наземною рослинністю, а зі складки мантійної порожнини утворився орган для дихання повітрям — легені.

Прикладом суходільних черевоногих є виноградний слимак, поширений по всій Україні. Цей вид може шкодити виноградникам. Але самого слимака використовують у їжу й штучно вирощують ще з часів Стародавнього Риму.

Деякі суходільні черевоногі втратили черепашку (рис. 15.5), а інші — призвичаїлися до життя в прісних водах. Саме до таких молюсків належить рогова котушка (рис. 15.1, а).

У морських видів черевоногих із яєць виходять личинки, які деякий час ширяють у товщі води (рис. 15.6). Течії переносять таких личинок на великі відстані. У прісноводних і наземних черевоногих із яйця відразу виходить молодий слимак. Існують і живородні види.

• 3. Клас Двостулкові молюски. На відміну від черевоногих, представники класу Двостулкові (до якого належить приблизно 9 тис. видів) майже не нагадують первинних молюсків. Їхнє тіло стиснуте з боків і вкрите двома стулками черепашки (рис. 15.7). Вірогідно, це пристосування виникло внаслідок проживання на м’якому ґрунті, де хижаки могли атакувати молюсків і знизу.

Рис. 15.4. Деякі морські черевоногі мають черепашки надзвичайної форми та забарвлення.

Рис. 15.5. Слизун — суходільний молюск, позбавлений черепашки

Рис. 15.6. Плавуча личинка морського черевоногого

Двостулкові молюски зазвичай малорухливі або нерухомо прикріплені до опори. Голова в них зникла, нога зменшилась і сплощилася з боків. Стулки черепашки щільно змикаються завдяки м’язам-замикачам. Більшість малорухомих і нерухомих тварин живляться, фільтруючи завислі у воді поживні частки. Не є винятком і двостулкові. Вони прокачують воду через мантійну порожнину, затримуючи поживні частки зябрами.

У прісних водоймах України поширені беззубки й перлівниці (рис. 15.7). Для пересування вони висовують ногу вперед, закріплюються на дні та підтягують усе тіло. Яйця молюсків розвиваються в мантійній порожнині; там із них виходять личинки, черепашки яких мають зубці. Коли над молюском з’являється тінь риби, він викидає потомство назовні. Личинки прикріплюються до зябер і плавців риби та деякий час ведуть паразитичний спосіб існування.

Фільтруючи воду, беззубки й перлівниці відіграють важливу роль у її очищенні. У їхніх черепашках добре розвинений внутрішній перламутровий шар, тому раніше їх використовували для виготовлення ґудзиків. Європейська річкова перлова скойка (рис. 15.8) населяє тільки чисті річки зі швидкою течією і є джерелом річкових перлів. Через браконьєрський вилов чисельність її постійно скорочується.

Перлина утворюється тоді, коли між стулкою черепашки й мантією молюска потрапляє чужорідне тіло, наприклад, піщинка або паразит (рис. 15.9). Мантія охоплює це тіло, утворюючи навколо нього мішечок, і починає виділяти перламутр. Щоб отримати штучні перли, під мантію перлових скойок уводять кульки з перламутру.

Основні постачальники перлів — морські перлові скойки, що населяють переважно мілководдя тропічних морів. Їх виловлюють і штучно розводять заради перлів (рис. 15.10). На спеціальних фермах люди вирощують також устриць (рис. 15.1) і мідій, яких уживають у їжу.

Рис. 15.7. Перлівниця — прісноводний двостулковий молюск

Рис. 15.8. Добування перлин із перлової скойки

Рис. 15.9. Схема утворення перлини

Рис. 15.10. Робітник на підводній фермі перлових скойок. Їх вирощують у сітках, що висять у товщі води.

Тип Молюски налічує понад 100 тис. видів. Перші молюски — це тварини, які повзали по опорі й були захищені зверху черепашкою, їхнє тіло складалося з голови, ноги й тулуба. Черепашка молюсків виробляється особливою складкою покривів — мантією. Двостулкові молюски — фільтратори, що беруть участь у біологічному очищенні води.

Черепашка; мантія; мантійна порожнина; перламутр; тертка.

• 1. Порівняйте будову й спосіб живлення черевоногих і двостулкових молюсків.
• 2. Чому двостулкові молюски утворюють перлини?
• 3. Чому розвиток із плавучою личинкою відбувається лише в тих черевоногих молюсків, які живуть у морях?
• 4*. Чому, на вашу думку, багато молюсків здаються нам надзвичайно гарними?
• 5*. Чому черевоногі молюски змогли призвичаїтися до життя на суходолі, а двостулкові — ні? Як, на ваш погляд, відбувався перехід черевоногих до наземного способу життя?

• 4. Чорноморський загарбник. Усім, хто бував на Чорному морі, відома рапана (рис. 15.11). Цей хижаку великій кількості поїдає двостулкових молюсків, паралізуючи їх отруйною слиною. Плодючість рапан величезна: один молюск може відкласти за раз майже 100 тис. яєць, прикріплюючи їх до різноманітних предметів. Кораблі, що проходили до Чорного моря з Японського за часів Другої світової війни, занесли яйця рапан із Далекого Сходу, їхньої батьківщини. Наслідком цього стало значне скорочення чисельності чорноморських устриць.

Рис. 15.11. Рапана

• 5. Голозяброві молюски. Голозяброві молюски належать до черевоногих (рис. 15.12). Черепашка в них повністю зникла, а вирости тіла утворюють додаткові зябра. Багато голозябрових молюсків живляться кишковопорожнинними. Вони мають дивовижну особливість: жалкі клітини їхніх жертв переносяться живими з кишківника молюсків у спеціальні мішечки на їхніх зябрах! Молюск використовує ці клітини для захисту й нападу. Поміркуйте, чому голозяброві молюски відзначаються дуже яскравим забарвленням.

Рис. 15.12. Голозяброві молюски

• 6. Корабельний черв. Багато двостулкових молюсків пристосувалися до життя в ходах, які самі роблять у скелях, вапняках, деревині. Іноді в них навіть важко впізнати молюсків. Це стосується й корабельного черва, що живе в деревині (рис. 15.13). На передньому кінці його червоподібного тіла розташована невелика черепашка, якою молюск, немов щелепами, гризе деревину. Стінку ходу молюск вистилає тонким шаром вапна. Ходи молюсків, що живуть в одному шматку деревини, ніколи не сполучаються. Живиться корабельний черв деревиною та планктонними тваринами.

Діяльність корабельних червів спричинила чимало аварій дерев’яних кораблів. У Чорному морі мешкають три види цих молюсків. При масовому розмноженні упродовж одного-двох років вони здатні повністю зруйнувати дерев’яні сваї.

Рис. 15.13. Корабельний черв (а) та зруйнована ним деревина (б)

§ 34. Покриви тіла тварин

Покриви тварин відмежовують тіло від навколишнього середовища, запобігають проникненню всередину організму хвороботворних мікроорганізмів. Зовнішнім шаром покривів тварин є покривний епітелій.

Які особливості будови та функції покривів безхребетних тварин?

Покриви безхребетних виконують низку важливих функцій:

• захисну – покриви оточують внутрішні органи і захищають їх від несприятливих впливів навколишнього середовища;
• транспортну – через покриви до організму можуть надходити деякі потрібні організму речовини і виводитись назовні деякі кінцеві продукти обміну речовин;
• опорно-рухову – покривний епітелій бере участь у формуванні зовнішнього скелета, наприклад кутикули членистоногих або мушлі молюсків.

• Покриви більшості представників кишковопорожнинних формують шкірно-м’язові клітини із скоротливими відростками.

• У кільчастих червів покриви – це шкірно-м’язовий мішок (див. мал. 176). Клітини його епітеліального шару виділяють тоненьку пружну кутикулу.

• Кутикула членистоногих багатошарова, містить органічну речовину хітин (мал. 184). У деяких ракоподібних вона ще й просочена вапном і утворює міцний панцир (краби, річкові раки). Кутикула комах і павукоподібних додатково вкрита воскоподібною речовиною, що робить її водонепроникною і запобігає висиханню.

Мал. 184. Будова кутикули комах: 1 – покривний епітелій, за рахунок діяльності клітин якого формується кутикула; 2,3 – внутрішній та середній шари кутикули, у яких міститься хітин; 4 – зовнішній шар кутикули, утворений жироподібними сполуками, які захищають від зайвих витрат вологи; 5 – клітина, яка бере участь в утворенні чутливого волоска (6); 7 – залозиста клітина; 8 – пора, якою відкривається протока залозистої клітини

• У молюсків за рахунок епітелію мантії формується мушля (черепашка), що складається, як ви пам’ятаєте, з трьох шарів (пригадайте яких).

Які особливості будови та функції покривів хребетних тварин? Усі хребетні тварини вкриті шкірою, що складається з двох шарів: зовнішнього – багатошарового епітелію і нижнього – дерми, або власне шкіри.

• Тіло риб додатково вкрите лускою, яка формується в дермі (мал. 185. А). Ззовні кожна луска вкрита тонким шаром епідермісу. У кісткових риб луска має вигляд тонких напівпрозорих пластинок, що черепицеподібно накладаються одна на одну. У хрящових риб – акул і скатів – луска утворена з міцної речовини – дентину та вкрита емаллю. Коли росте риба, росте і її луска. Вона наростає шарами з внутрішнього боку. Цей процес нагадує утворення річних кілець у деревині дерев наших широт: узимку ріст риби припиняється і поновлюється наступної весни. Отже, досліджуючи луску риби, можна визначити вік тварини.

У шкірі риб є залози, які виділяють слиз, що захищає шкіру від проникнення хвороботворних організмів та полегшує плавання, зменшуючи тертя у воді. У шкірі та лусці містяться пігменти, які надають рибам різноманітного забарвлення. Таке забарвлення може бути захисним, як у річкового окуня. Яскраве попереджувальне забарвлення можуть мати отруйні риби. Камбала, яка мешкає в Чорному морі, здатна змінювати своє забарвлення залежно від тла навколишнього середовища.

• Шкіра амфібій гола (мал. 185. Б), у ній багато залоз, виділення яких – слиз – зволожує поверхню тіла і полегшує газообмін через шкіру. Слиз також захищає тварин від проникнення хвороботворних мікроорганізмів. У саламандри плямистої, кумок, деяких видів ропух у шкірі є отруйні залози. їхній слиз захищає тварин від нападу хижаків.

• Зовнішній шар шкіри рептилій роговіє (мал. 185. В). Шкіра суха, майже без залоз, укрита роговими лусками, щитками або пластинками – похідними покривного епітелію. Такі покриви захищають тварин від механічних ушкоджень та зайвих втрат вологи, що дуже важливо для існування в посушливих умовах. Щільний покрив заважає росту рептилій, тому він періодично замінюється під час линяння.

• Наявність пір’яного покриву є однією з необхідних умов польоту в птахів. Він робить тіло птахів обтічним. Шкіра птахів, як і рептилій, суха, майже позбавлена залоз (мал. 186. А). Вона утворює різноманітні рогові похідні: наддзьобок і піддзьобок, кігті на кінцях пальців і рогові лусочки, що вкривають нижню частину ніг, пір’я. Пір’яний покрив зазвичай двічі на рік змінюється під час линяння.

Мал. 185. Схема будови покривів кісткової риби (А), амфібії (Б) і рептилії (В): 1 – дерма (власне шкіра); 2 – епітелій; 3 – луска риби; 4 – залози, що виділяють слиз; 5 – рогові луски рептилій

• У ссавців шкіра досить еластична і має складну будову (мал. 186. Б). Ви вже знаєте, що в ній добре розвинені різні типи залоз: потові, сальні, молочні, пахучі.

Потові залози беруть участь у регуляції температури тіла та у виведенні з організму продуктів обміну речовин. Секрет потових залоз бере участь й у створенні індивідуального запаху тварин. Цікаво, що китоподібні, які є постійними мешканцями водойм, потових залоз не мають (поміркуйте чому).

Виділення сальних залоз змащують волосся та поверхню шкіри, запобігаючи їхньому зношуванню та намоканню. Крім того, вони гальмують розмноження та розвиток хвороботворних організмів і певним чином запобігають їхньому проникненню в організм тварини.

Мал. 186. Схема будови покривів птахів (А) і ссавців (Б): 1 – дерма (власне шкіра); 2 – епітелій; 3 – пір’я; 4 – волосся; залози: потові (5) та сальні (6)

Виділення пахучих залоз ссавці використовують для мічення своєї території. За запахом, який вони створюють, малята знаходять батьків або батьки розшукують своє потомство. Деякі види, як-от скунс, що мешкає в Північній Америці, виділенням пахучих залоз відлякує ворогів. Залози, розташовані навколо анального отвору, можуть викидати свій секрет на відстань у декілька метрів. Запах пахучих залоз скунсів такий стійкий, що в разі потрапляння на одяг людини від нього важко позбутись.

Молочні залози самок ссавців виділяють молоко для вигодовування дитинчат

За рахунок епітелію шкіри у ссавців утворюються різні похідні: волоски, кігті, нігті, копита, роги тощо. У деяких видів тварин (їжаків, дикобразів тощо) волосся може видозмінюватись на голки, що виконують функцію захисту від ворогів.

Під власне шкірою є шар жирової клітковини. Він найкраще розвинений у мешканців водойм. Жир допомагає зберігати тепло тіла. Крім того, він легший за воду, і тому добре розвинений шар підшкірної жирової клітковини збільшує плавучість тварини. Жир, який запасається в підшкірній жировій клітковині, є також запасом поживних речовин і джерелом води в разі її нестачі в навколишньому середовищі.

ДОВЕДЕМО НА ПРАКТИЦІ

Лабораторне дослідження особливостей покривів тіла тварин

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: колекції пір’я тварин і луски риб, опудала птахів, ссавців, колекції ракоподібних; вологі препарати риб, амфібій і рептилій.

1. Розгляньте представників ракоподібних, запропонованих учителем або вчителькою. Дослідіть твердість їхнього хітинового покриву. Яке значення такого покриву?

2. Дослідіть вологі препарати риб і набори луски. Як луска розташована на шкірі риби? Яке її значення?

3. Розгляньте і дослідіть зовнішні покриви жаби. Яке значення слизу, що вкриває шкіру?

4. Розгляньте і дослідіть вологі препарати ящірки чи вужа. Чим утворений покрив тіла рептилій? Яка роль лусочок на їхньому тілі?

5. Розгляньте опудало птаха. Зверніть увагу на пір’яний покрив на крилах, тулубі та хвості. Дослідіть розміщення пір’я на тілі. Яку роль відіграє пір’я в житті птаха?

6. Розгляньте опудало ссавця. Дослідіть його волосяний покрив на твердість і густоту. Яка його роль у житті ссавців?

Біологічний словничок: покривний епітелій, кутикула.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Яку роль відіграють покриви тварин? 2. Що характерне для покривів молюсків? 3. Що спільного та відмінного в будові покривів амфібій і рептилій? 4. Що характерно для покривів ссавців?

Обговоріть у групах

Які особливості покривів різних груп тварин?

Для допитливих і кмітливих

Що спільного та відмінного в покривах кільчастих червів і членистоногих?