Тип «Моллюски» включает удивительно разных животных — от медлительных улиток до высокоорганизованных осьминогов. Но за этим разнообразием скрывается логичная система, которую важно понимать для экзаменационных заданий. В статье разберём строение, классификацию и ключевые ароморфозы мягкотелых на конкретных примерах.
Общая характеристика и эволюционное развитие
Моллюски (Мягкотелые) представляют собой группу первичноротых несегментированных животных. Их мягкое тело не делится на кольца или членики, а снаружи часто укрыто твёрдым известковым панцирем — раковиной. Мягкотелые ведут своё происхождение от древних кольчатых червей. В процессе эволюции они приобрели ароморфозы, которые позволили занять разные экологические ниши на планете.
Ключевые ароморфозы моллюсков:
- слияние сегментов в небольшое число отделов тела;
- появление мышечного органа движения — ноги;
- образование надкожной складки — мантии;
- появление наружного скелета — раковины;
- формирование специализированных дыхательных органов — жабр или лёгких;
- возникновение сердца для перекачивания крови.
Представители типа Моллюски относятся к группе вторичнополостных организмов, у которых в ходе эмбриогенеза закладывается истинный целом мезодермального происхождения. Однако у взрослых особей он сильно редуцирован. Сохранившиеся остатки вторичной полости представлены ограниченными структурами — перикардиальной сумкой, окружающей сердце, и полостью вокруг половых желёз.
Основное межорганное пространство заполнено рыхлой соединительной тканью и частично связано с остатками первичной полости тела. В результате формируется смешанная полостная система — миксоцель, которая сочетает признаки первичной и вторичной полостей. Такая организация внутренней среды напрямую влияет на особенности циркуляции гемолимфы у моллюсков.
Строение и физиологические процессы
Тело большинства моллюсков делится на три отдела: голову, туловище и ногу. Голова содержит органы чувств и ротовое отверстие. Нога — это мускулистый непарный вырост брюшной стенки тела, который используется для движения: ползания, плавания или закапывания в грунт.
Туловище снаружи окружено мантией. Она свисает по бокам и формирует мантийную полость. Именно в ней располагаются дыхательные структуры, а также открываются пищеварительные, половые и выделительные пути. Наружная поверхность мантии выделяет вещества, из которых формируется раковина.
Внутреннее строение
Пищеварительный тракт моллюсков имеет сквозное строение — он начинается ротовым отверстием и заканчивается анальным. У многих видов в ротовой полости расположен специализированный аппарат для механической обработки пищи — радула («тёрка»), которая усеяна множеством мелких роговых зубчиков. Процесс переваривания пищи ускоряется благодаря крупной пищеварительной железе — печени, секрет которой расщепляет питательные вещества.
Дыхательная система зависит от места обитания организма. Виды, которые населяют водную среду, осуществляют газообмен с помощью жабр, расположенных в мантийной полости. Наземные улитки, а также некоторые виды, которые вторично перешли к жизни в воде, приспособлены к дыханию атмосферным воздухом с помощью лёгкого — участка мантии, который густо оплетён кровеносными сосудами.
Кровеносная система у большинства представителей незамкнутого типа (исключение — высокоорганизованные головоногие). Жидкость, которая омывает органы (гемолимфа), циркулирует как по сосудам, так и в свободных пространствах между тканями. Движение среды обеспечивается работой сердца, которое состоит из желудочка и одного или нескольких предсердий. Часто кровь моллюсков имеет голубоватый оттенок — это связано с наличием в её составе медьсодержащего пигмента, который отвечает за перенос кислорода.
Выделительная функция реализуется парными почками, которые эволюционно произошли от метанефридиев. Эти органы связаны одним концом с околосердечной сумкой, где собирают продукты обмена, а другим концом открываются в мантийную полость, через которую отработанные вещества выводятся наружу.
Нервная система организована по узловому принципу: она включает несколько пар крупных нервных узлов, которые расположены в различных частях тела и соединены перемычками. Развитие органов чувств неравномерно и зависит от образа жизни. Как правило, присутствуют глаза, осязательные щупальца, а также органы, которые отвечают за восприятие химических сигналов и поддержание равновесия.
Размножение осуществляется преимущественно половым путём. Встречаются как раздельнополые виды, так и гермафродиты. Характер развития варьируется: у наземных форм и головоногих моллюсков из яйца выходит сразу маленький организм, похожий на взрослый (прямое развитие), тогда как у многих водных обитателей жизненный цикл включает стадию свободноплавающей личинки.
Класс Двустворчатые
Эта группа объединяет водных моллюсков, которые ведут прикреплённый или малоподвижный образ жизни на дне водоёмов. Типичный представитель пресноводных форм — беззубка.
Главная особенность строения — отсутствие обособленной головной части. Защитный панцирь сформирован двумя симметричными створками, которые соединены между собой эластичной связкой и специальной мускулатурой, позволяющей раковине открываться и закрываться.
Тело включает основной внутренний отдел и мускулистую ногу клиновидной формы, которая приспособлена для закапывания в донный грунт. Края мантии в задней части тела срастаются, образуя две трубчатые структуры — сифоны, через которые поступает и выводится вода. Постоянное движение жидкости внутри раковины обеспечивается работой микроскопических ресничек, которые покрывают поверхность жабр.
Питание двустворчатых моллюсков пассивное и осуществляется путём фильтрации. Вода поступает через нижний сифон, проходит через жабры, где задерживаются частицы пищи и планктон, после чего направляется к ротовому отверстию. В связи с этим пищеварительная система упрощена и не содержит глотки, слюнных желёз и радулы.
Нервная система имеет упрощённое строение и состоит из трёх пар нервных узлов, соединённых перемычками. Кровеносная система незамкнутого типа: жидкость циркулирует как по сосудам, так и в полостях между органами. Сердце включает один желудочек и два предсердия. Выделительная функция выполняется парными почками.
Размножение происходит с превращением. Личинка — глохидий — ведёт паразитический образ жизни: она прикрепляется к жабрам или кожным покровам рыб, где развивается, а затем опускается на дно. Такой механизм позволяет виду эффективно расселяться по водоёмам.
Двустворчатые моллюски играют важную роль в экосистемах, фильтруя воду и очищая её от взвешенных частиц. Многие виды имеют хозяйственное значение: используются для получения жемчуга и в пищу (например, устрицы и мидии).
Класс Брюхоногие
Это самый многочисленный класс моллюсков. Они освоили водную среду и сушу. Классическим представителем пресноводных является большой прудовик, а среди наземных — виноградная улитка и слизни.
Главный признак брюхоногих — асимметричность строения. В процессе эволюции туловище скрутилось, что привело к неравномерному развитию внутренних органов. У них ярко выражены голова, туловище и массивная плоская нога. На голове расположены щупальца и глаза. Раковина имеет спирально закрученную форму, у некоторых видов постепенно редуцируется в процессе эволюции (слизни).
Пищеварительная система отлично развита. Во рту находится мощная радула для соскабливания растительного налёта. Органы дыхания зависят от среды обитания. Морские виды используют жабры, наземные виды — лёгкие. Вторичноводный прудовик сохранил лёгкое и вынужден всплывать на поверхность для вдоха. Кровеносная система незамкнутая, сердце чаще всего состоит из желудочка и одного предсердия. В выделительной системе сохраняется только одна почка. Для наземных и многих пресноводных форм характерен гермафродитизм с перекрёстным оплодотворением. Для таких видов типично прямое развитие — из яиц вылупляются маленькие улитки.
Некоторые брюхоногие выступают промежуточными хозяевами паразитических червей. В экзаменационных заданиях часто встречается такой пример: в теле малого прудовика развиваются личинки печёночного сосальщика.
Решение задания ЕГЭ
Чтобы получить высокий балл на экзамене, нужно чётко понимать отличия между классами.
Определим соответствие между признаком и классом моллюсков (Брюхоногие или Двустворчатые).
Признаки:
А) отсутствие головного отдела;
Б) питание путём фильтрации;
В) наличие тёрки (радулы);
Г) спирально закрученная раковина;
Д) развитие с паразитической личинкой (глохидием).
Алгоритм действий:
А) Редукция головы характерна для животных, которые ведут малоподвижный или сидячий образ жизни на дне. Это признак двустворчатых моллюсков.
Б) Отсутствие головы и невозможность активного захвата пищи указывает на фильтрационный способ питания — также характерный для двустворчатых.
В) Наличие радулы («тёрки») связано с активным соскабливанием пищи, что свойственно брюхоногим моллюскам.
Г) Асимметрия тела и спиральная раковина — характерные признаки брюхоногих моллюсков.
Д) Паразитическая личинка — глохидий, которая обеспечивает расселение через рыб, относится к двустворчатым моллюскам.
Типичная ошибка: путаница в типах дыхания. Двустворчатые моллюски дышат только жабрами, так как обитают в воде, тогда как у брюхоногих встречаются как жаберное, так и лёгочное дыхание.
В заданиях второй части часто требуется определить направление эволюции. Например, утрата головы у двустворчатых моллюсков связана с переходом к сидячему образу жизни. Такой процесс называется биологической дегенерацией (общей дегенерацией) и является частным случаем макроэволюционных изменений, при котором упрощение строения сопровождается энергетической экономией.
Задания для самопроверки
Реши задания самостоятельно и применяй пошаговый анализ для каждого пункта.
Задание 1
Установите соответствие между признаками и классами животных: к каждой позиции из первого столбца подберите позицию из второго столбца.
Признаки:
А) представители имеют мантию и мантийную полость;
Б) нервная система имеет разбросанно-узловой тип;
В) органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами;
Г) тело разделяется на голову, грудь и брюшко;
Д) кровеносная система незамкнута;
Е) вторичная полость тела сохраняется только вокруг сердца и половых желёз.Классы животных:
1. Брюхоногие моллюски.
2. Насекомые.
А — 1. Мантия — характерный признак моллюсков.
Б — 1. ЦНС мягкотелых образована ганглиями, соединёнными стволами.
В — 2. Мальпигиевы сосуды — классический орган выделения насекомых и паукообразных.
Г — 2. Тело мягкотелых делится на голову, туловище и ногу. Грудь и брюшко — членистоногие.
Д — 1, 2. У обоих классов незамкнутая кровеносная система. В формате ЕГЭ допускается один признак на два класса для проверки общего кругозора.
Е — 1. Миксоцель и рудименты целома присутствуют у моллюсков.
Ответ: 112212.
Задание 2
Какова экологическая роль двустворчатых моллюсков в водоёмах? Укажите название функции живого вещества биосферы, которую они выполняют при таком типе питания.
Двустворчатые моллюски питаются путём биологической фильтрации. Они пропускают воду через мантийную полость, очищая её от взвеси минеральных частиц, мелкого планктона и органических остатков. Забирая вещества из воды и осаждая их, животные выполняют средообразующую функцию биосферы.
Задание 3
Сравните зрительно глаза головоногого моллюска и млекопитающего. Они имеют схожее строение (наличие хрусталика, сетчатки, роговицы), но формируются из разных зачатков в эмбриогенезе. Как называется процесс формирования таких органов в биологической эволюции?
Такие органы называются аналогичными (схожее строение и функция, но разное происхождение). Процесс развития сходных признаков у неродственных групп живых организмов при адаптации к одинаковым условиям среды называется конвергенцией.
Заключение
После изучения этого материала ты можешь уверенно переходить к решению заданий ЕГЭ по теме «Моллюски».
Теперь ты умеешь:
- определять классы моллюсков по строению раковины, типу питания и особенностям дыхания;
- связывать ароморфозы и строение органов выделения и дыхания с образом жизни животного;
- использовать знания об экологических ролях (фильтрация, паразитизм) при выполнении заданий с развёрнутым ответом;
- определять направления эволюции, включая биологическую дегенерацию у двустворчатых.
Чтобы закрепить материал, реши 10–15 тренировочных заданий из «100балльного банка» на установление соответствия признаков моллюсков.