У собственно пластинчатожаберных (перловица, беззубка и др.) по обе стороны ноги с потолка мантийной полости свешиваются по две длинные жаберные пластинки. Каждая пластинка двойная, решетчатая, со сложной системой перекладин. Жаберные решетки покрыты мерцательным эпителием. Циркуляция воды в мантийной полости обусловлена биением ресничек эпителия мантии, жабр и ротовых лопастей. Вода входит через жаберный сифон, омывает жабры, проходит сквозь решетчатые пластинки, затем через отверстие позади ноги попадает в наджаберную камеру, а из нее через клоакальный сифон выходит наружу.
У некоторых групп двустворчатых жабры устроены иначе, и сравнительное изучение жаберного аппарата дает возможность понять превращение типичных ктенидиев в пластинчатые жабры. Так, у небольшой группы морских двустворчатых — равнозубых (Taxodonta) — имеются два очень мало измененных ктенидия. Стержень каждого ктенидия одной стороной прирос к потолку мантийной полости, а на нем расположены два ряда жаберных лепестков.
У многочисленной группы разно мышечных (Anisomyaria) наблюдается дальнейшее изменение ктенидия. Его жаберные лепестки удлинились и превратились в тонкие нити, настолько длинные, что, дойдя до нижней части мантийной полости, они загибаются вверх. Нисходящие и восходящие колена этой нити и рядом расположенные нити сцепляются друг с другом при помощи особых жестких ресничек. Благодаря этому жабра, состоящая из двух рядов нитей, имеет вид двух пластинок. Подобное строение жабр имеется у морских гребешков (Pecten), устриц, (Ostrea) и др.
Описанное выше строение жабр настоящих пластинчатожаберных (Eulamellibranchiata) представляет собой дальнейшее изменение нитевидных жабр. Оно заключается в образовании перемычек между восходящими и нисходящими ветвями каждой нити и между рядом лежащими нитями, а также в срастании концов восходящих ветвей наружного листка с мантией и восходящих ветвей внутреннего листка с ногой, а позади ноги — с образовавшимся внутренним жаберным листком противоположной стороны.
Таким образом, пластинчатые жабры происходят от настоящих ктенидиев, причем две пластинчатые жабры каждой стороны соответствуют одному ктенидию, а каждая пластинка представляет полужабру.
У небольшой группы животноядных двустворчатых моллюсков, питающихся планктоном и мелкими полихетами, ктенидии редуцируются. Дыхательную функцию выполняет спинная часть мантийной полости, отделенная перегородкой, пронизанной порами (у Septibranchia).
В связи с редукцией головы и пассивным способом питания исчезает передний эктодермический отдел пищеварительного тракта: глотка, слюнные железы, челюсти, радула. Рот помещается в переднем отделе тела между передним мускулом-замыкателем и ногой. По бокам рта обычно расположены ротовые лопасти. Мелкие пищевые частицы отцеживаются системой различных ресничек, покрывающих жабры, обволакиваются слизью и поступают по пищевым жаберным желобкам в рот, который ведет в пищевод, переходящий в желудок. В желудок открываются протоки парной трубчатой печени и мешок кристаллического стебелька. Из желудка начинается тонкая кишка, образующая несколько петель в основании ноги и переходящая в прямую кишку. Последняя «пронзает» желудочек сердца (почти у всех двустворчатых) и открывается анальным отверстием недалеко от клоакального сифона. Весь пищеварительный тракт выстлан мерцательным эпителием, движение ресничек которого осуществляет перемещение пищевых частиц.
Мешок кристаллического стебелька выделяет студенистое вещество белковой природы, содержащее ферменты, способные переваривать только углеводы. Это вещество застывает в виде стебелька, торчащего в желудке. Постепенно конец его растворяется и освобождаются ферменты, которые переваривают пищевые частицы растительной природы.
Печень двустворчатых моллюсков совсем не вырабатывает ферментов, в ее слепых ответвлениях происходит всасывание и внутриклеточное переваривание пищевых частиц. Внутриклеточное пищеварение осуществляют преимущественно подвижные фагоциты, способные переваривать белки и жиры. Основой питания двустворчатых служат фитопланктон, детрит и бактерии.
Двустворчатые принадлежат к группе биофильтраторов, пропускающих за сутки десятки литров воды. Им принадлежит большая роль в образовании донных отложений (илов).
Сердце обычно состоит из желудочка и двух предсердий и помещается в околосердечной полости — перикардии. От сердца отходят две аорты — передняя и задняя. Передняя распадается на артерии, снабжающие кровью кишечник, половые железы, ногу и др. Задняя образует две мантийные артерии, идущие в мантию и к органам задней части тела. Мелкие артерии обрываются, и кровь поступает в промежутки между органами — лакуны, а оттуда собирается в продольный венозный синус. Из синуса кровь частично идет в почки, где очищается от продуктов метаболизма. Затем по приносящим жаберным сосудам она поступает в жабры, окисляется и по выносящим сосудам направляется в предсердие ( туда же поступает часть крови из сосудов мантии, минуя жабры). У многих сквозь желудочек сердца проходит задняя кишка. Это объясняется тем, что желудочек сердца закладывается как парное образование по бокам кишки. Некоторые моллюски (Area) имеют во взрослом состоянии два желудочка, расположенных над кишкой.
Имеются две крупные почки, называемые баянусовыми органами. Они лежат под перикардиальной полостью и V-образно сложены. В передней части перикардиальной полости каждая почка начинается мерцательной воронкой. Выводные отверстия открываются в мантийную полость. Кроме почек, выделительную функцию выполняют также перикардиальные железы, или так называемые кеберовы органы, представляющие собой обособившиеся участки стенки перикардиальной полости.
Нервная система и органы чувств
У двустворчатых нервная система отличается некоторым упрощением по сравнению с нервной системой брюхоногих, что объясняется пассивным питанием и малой подвижностью. Чаще всего наблюдается слияние двух пар ганглиев, в результате чего их остается всего три пары. Церебральный и плевральный ганглии сливаются в цереброплевральный ганглий, лежащий между пищеводом и передним мускулом-замыкателем раковины. В ноге помещается пара сближенных педальных ганглиев, соединяющихся коннективами с цереброплевральными. Париетальные и висцеральные ганглии также слились в висцеропариетальные ганглии. Они лежат под задним мускулом-замыкателем и соединены с цереброплевральными ганглиями очень длинными коннективами.
Органы чувств представлены прежде всего осязательными клетками, которыми очень богат край мантии и ротовые лопасти. По краю мантии у некоторых моллюсков расположены небольшие щупальца. Обычно имеются статоцисты, находящиеся по бокам ноги вблизи педальных ганглиев. Осфрадии расположены на потолке мантийной полости, у основания жабр.
Мозговых глаз у двустворчатых нет, однако у некоторых видов возникают вторичные глаза на различных участках тела: на мантии, сифонах, жаберных нитях и т. п. Так, у морских гребешков (Pecten) по краю мантии помещаются многочисленные глаза (до 100 штук) довольно сложного строения, что объясняется способностью гребешков передвигаться, хлопая створками. Иннервируются вторичные глаза не от церебрального ганглия.
Половая система и размножение
Большинство пластинчатожаберных раздельнополы, по имеются и гермафродитные формы. Половые железы парные и лежат в паренхиме тела, занимая верхнюю часть ноги. В большинстве случаев протоки половых желез открываются особыми половыми отверстиями, расположенными рядом с выделительными. У гермафродитных форм бывают отдельно яичники и семенники или чаще одна пара гермафродитных желез.
Яйца у большинства двустворчатых откладываются в воду поодиночке, где и происходит оплодотворение. У пресноводных ракушек из семейства Unionidae (беззубка, перловица и др.) яйца откладываются на наружные пластинки жабр и вынашиваются там до выхода личинок.
Эмбриональное развитие двустворчатых напоминает развитие полихет. Почти у всех морских двустворчатых моллюсков из яйца выходит трохофорная личинка. Кроме типичных признаков трохофоры— наличия преорального и посторального венчиков ресничек, теменной пластинки, султана, протонефридиев и др.,— у трохофоры двустворчатых имеются еще зачатки ноги и раковины. Раковина первоначально закладывается в виде непарной конхиолиновой пластинки. Позднее она перегибается пополам и образует двустворчатую раковину. Место перегиба конхиолиновой пластинки сохраняется в виде эластичного лигамента. Верхняя часть трохофоры превращается в парус, покрытый ресничками (орган передвижения), и личинка переходит во вторую стадию — велигера (парусника). Его строение уже напоминает строение взрослого моллюска.
У пресноводных двустворчатых развитие происходит своеобразно. У беззубки и других моллюсков из семейства Unionidae из яиц, вынашиваемых на жабрах, выходят особые личинки — глохидии. Глохидии имеют двустворчатую раковину треугольной формы, с острыми зубцами посередине края каждой створки, сильный мускул-замыкатель створок раковины и биссусную железу. Глохидии развиваются осенью и зимуют в жабрах матери. Весной они выбрасываются в воду и прикрепляются к коже, жабрам и плавникам рыб при помощи клейкой биссусной нити и зубцов раковины. Затем под влиянием раздражения кожи рыбы начинается обрастание глохидия эпителием кожи хозяина, и образуется циста с глохидием внутри. В таком состоянии глохидий паразитирует на коже рыбы в течение двух и более месяцев. Затем кожный пузырек лопается, и развившийся к этому времени из глохидия молодой моллюск падает на дно. Такой своеобразный способ развития обеспечивает расселение моллюсков.
У других пресноводных двустворчатых, например у шаровок (Sphaerium), зародыши развиваются в особых выводковых камерах на жабрах. Из мантийной полости выходят уже вполне сформировавшиеся крошечные моллюски.
Биология и практическое значение
Наибольшее число двустворчатых являются типичными донными животными, часто зарывающимися в песок, а некоторые из них даже очень глубоко в грунт. Так, Solen marginatus, встречающийся в Черном море, зарывается в песок на глубину до 3 м. Многие двустворчатые ведут сидячий образ жизни. При этом одни из сидячих моллюсков, например мидии (Mytilus), прикрепляются при помощи биссусных нитей, но могут, отбрасывая биссус, перемещаться на новое место, тогда как другие — устрицы (Ostrea) — прирастают к субстрату на всю жизнь одной из створок раковины.
Многие пластинчатожаберные издавна употребляются в пищу. Это главным образом мидии (Mytilus), устрицы (Ostrea), сердцевидки (Сагdium), гребешки (Pecten) и целый ряд других. Особенно распространено использование устриц, которых не только вылавливают на устричных банках — местах их массового поселения, но и искусственно разводят на специальных устричных заводах, представляющих собой систему приспособлений для выращивания устриц. У нас в Черном море имеются устричные банки, заселенные Ostrea taurica.
Двустворчатые моллюски Классификация
Класс двустворчатых делится на четыре отряда, из которых наиболее важны следующие: 1. Равнозубые (Таxodonta), 2. Разномышечные (Anisomyaria), 3. Собственно пластинчатожаберные (Eulamellibranchiata).
Отряд. Равнозубые (Таxodonta)
Наиболее примитивные двустворчатые моллюски. Замок состоит из многочисленных зубцов. Жабры типа настоящих ктенидиев, несущих округлые листочки на оси, приросшей к потолку мантийной полости. Нога с плоской подошвой. К этому отряду относятся широко распространенные ореховидки (семейство Nuculidae), северные формы (род Portlandia), арки (семейство Arcidae) и др.
Отряд. Разномышечные (Anisomyaria)
Отряд объединяет большое количество форм, ранее составлявших группу нитежаберных, так как жаберные листочки их ктенидиев превращены в длинные нити. Имеется либо только один задний мускул- замыкатель, либо, если есть и передний, он значительно меньших размеров. К этому отряду относятся мидии, морские гребешки: исландский (Pecten islandicus), черноморский (Р. ponticus) и др. К этому же отряду относятся устрицы (семейство Ostreidae), морские жемчужницы (семейство Pteriidae).
Отряд. Пластинчатожаберные (Eulamellibranchiata)
К этому отряду относится подавляющее большинство двустворчатых моллюсков. Они характеризуются строением замка, зубцы которого имеют вид дугообразных пластинок. Мускулов-замыкателей два. Края мантии образуют сифоны. Жабры в виде сложных решетчатых пластинок.
К этому отряду относятся все пресноводные двустворчатые, принадлежащие к семейству перловиц (Unionidae): перловицы, беззубки, к семейству пресноводных жемчужниц (Margaritanidae), к семейству шаровок (Sphaeriidae), а также к семейству дрейссен (Dreissenidae). К этому же отряду относятся и более специализированные формы: камнеточцы (Pholas), корабельные черви (Teredo) и многие другие.
Питание беззубки и перловицы
У моллюсков беззубки и перловицы одновременно происходит питание и дыхание. С потоком воды в жаберную полость попадают одноклеточные водоросли, мелкие рачки, органические остатки.
Буззубки (Anodonta).
Жабры и внутренние стороны мантийных складок снабжены ресничками. Они совершают колебания и создают ток воды через нижний сифон. Вода несет пищу ко рту моллюска, расположенному вблизи основания ноги.
Три вида перловиц распространены в Центральной Европе: U. crassus, U. pictorum и U. tumidus
Пищевые частицы попадают в пищеварительную систему через рот затем в пищевод, желудок, кишечник, где подвергаются действию ферментов. Края нижнего сифона бахромчатые, они действуют как сито, мешая проникновению в полость крупных посторонних частиц. Очищенная вода покидает тело моллюска через верхний сифон.
Моллюску не нужно отыскивать пищу, она попадает в рот из поступающей через сифон воды.
Двустворчатые моллюски фильтруют воду в огромных количествах. В водных экосистемах эти организмы выполняют важную функцию, отлавливая мелкую органическую взвесь и выводя очищенную воду обратно в водоем. Вода остается прозрачной и в ней не происходит «цветения», вызванного усиленным размножением одноклеточных водорослей.
Эта группа водных организмов вносит существенный и полифункциональный вклад в очистку воды. Деятельность моллюсков по очистке воды настолько велика, что ученые предложили для названия этого процесса термин «biomachinery» (биомашинерия).
Один моллюск за сутки пропускает через свой организм, очищая около литров воды. Сто двустворчатых особей профильтруют 4 тонны воды за день.
В связи с общим загрязнением Мирового океана возрастает риск, вызываемый синтетическими моющими средствами, которые при недостаточной очистке бытовых стоков попадают в воду. В первую очередь СМС – препараты действуют на моллюсков -фильтраторов. Существует серьезная угроза биологической очистке воды. Кроме того, двустворчатые выбрасывают в результате фильтрации большое количество органического вещества в форме комочков пеллет.
На дне водоема скапливается огромная масса органического материала. В воде фотосинтез также идет с поглощением углекислого газа и образуется органическое вещество.
Толстая перловица с XX века находится под угрозой исчезновения.
В экосистеме возникает сложная пищевая цепь. Цепочку переноса углерода с участием фильтраторов можно представить так: углекислый газ в атмосфере → углекислый газ в воде → фитопланктон → моллюски → пеллеты → органические остатки. Моллюски — фильтраторы участвуют в круговороте углерода, передавая в цепях питания.
Такие взаимоотношения имеют значение для поддержания оптимального содержания углекислого газа в атмосфере. Накопление оксида углерода в воздушной оболочке планеты способствует возникновению «парникового эффекта» и повышению температуры. Такие последствия представляют опасность для всей климатической системы Земли. Нарушение биологической очистки воды создает угрозу стабильности климата планеты.
Являясь активными фильтраторами, беззубки способствуют биологическому очищению водоёмов.
Отношения между организмами и окружающей средой гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Кроме линейных цепей питания существует огромное число дополнительных связей между живыми существами. В результате необходимо учитывать не только составные части биосферы, а и взаимодействие организмов как единое целое.
Беззубки раздельнополы, но встречаются и популяции гермафродитов.
В любом случае стоит задуматься и оценить степень опасности антропогенных воздействий на водные системы, обратить внимание на нарушение связей между организмами и функций, поддерживающих чистоту воды.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.