Galvakojai (Cephalopoda): aštuonkojai ir kalmarai — apibrėžimas

Galvakojai (Cephalopoda): sužinokite apie aštuonkojus ir kalmarus — apibrėžimas, morfologija, taksonomija, rūšys ir paplitimas pasaulio vandenynuose.

Galvakojai (išvertus iš graikų kalbos reiškia „galva‑kojos“) yra gyvybiškai svarbi moliuskų klasė. Jie būdingi dvišalei simetrijai, turi ryškiai išvystytą galvą, didelę kūno kameros (mantlės) sistemą ir kai kurių rūšių atveju — daug rankų arba čiuptuvų. Galvakojų biologiją nagrinėjanti specialybė priklauso malakologijai; specializuota sritis, skirta šių gyvūnų studijoms, dažnai vadinama teuthologija.

Ši klasė tradiciškai skirstoma į du gyvus poklasius. Coleoidea poklasiui priklauso moliuskai, kurių kiautas sumažėjęs arba jis visiškai dingęs; čia įeina tokie gerai žinomi gyvūnai kaip aštuonkojai, kalmarai ir sepijos. Tuo tarpu Nautiloidea turi išorinį spiralės pavidalo kiautą; vienintelė išlikusi jos gyva gentis yra Nautilus, kurią lengva atpažinti pagal matomą kiauto struktūrą.

Žinomi bent 800 gyvų galvakojų rūšių, tačiau fosiliniai radiniai atskleidžia kur kas didesnę įvairovę praeityje. Du svarbūs išnykę taksonai yra amonitai ir belemnitai (Belemnoidea, Coleoidea būrys). Galvakojai aptinkami visuose pasaulio vandenynuose ir įvairiuose pelaginių žuvų gyvavimo lygiuose — nuo seklių pakrančių iki giliavandenių zonų. Nė viena rūšis nesivysto gėlame vandenyje (be druskos), tačiau kai kurios rūšys prisitaikė gyventi sūriniame arba iš dalies sūriniame vandenyje.

Anatomija ir fiziologija

Galvakojai turi mantlę — raumeninę ertmę, kuri dengia kūno šerdį ir kurioje yra kvėpavimo organai bei vidaus organai. Daugumai jų būdingas švirkštas (sifonas), kuriuo jie išstumia vandenį ir taip vykdo greitą srautinį variklį (jet propulsion). Burnos srityje yra kietas rūstinis snapas (beak), o viršutinė burnos dalis ir gerklė dažnai turi radulą — tarsi šerelėtas liežuvis, padedantis apdoroti grobį.

Daugelis coleoidea turi vidaus palaikantį darinį — gladijų ar rudimentinį kiautą, o Nautiloidea išlaikė didelį išorinį kiautą, suskirstytą į kamerų sistemą, leidžiančią reguliuoti plūdrumą. Daug rūšių turi rašalo (ink) maišelį, kurį išleidžiant jos gali užtemdyti vandenį ir pasprukti nuo plėšrūnų.

Jautrumas, kamufliažas ir jutimai

Galvakojai pasižymi sudėtinga odos struktūra su chromatoforais, kurie leidžia greitai keisti spalvą bei raštus. Kai kurie turi ir papildomas pigmentines bei šviesos atspindinčias struktūras (iridoforus, leucoforus) arba bioliuminescencines liaukas. Tai naudojama kamufliažui, bendravimui ir signalizacijai. Jie turi gerai išvystytas akis, kurios funkcionaliai primena stuburinių akis, ir sudėtingą nervų sistemą, leidžiančią mokytis ir spręsti problemas.

Elgsena ir intelektas

Galvakojai, ypač aštuonkojai ir kai kurie kalmarai, demonstruoja aukštą intelektą: gebėjimą atpažinti objektus, atidaryti uždaromas dėžutes, spręsti lavirintus, mokytis stebint kitus ir net parodijuoti elgesį. Jie turi santykinai dideles smegenis, kurios apdoroja informaciją ir koordinuoja sudėtingus judesius. Kai kurios rūšys vykdo sudėtingą socialinę elgseną, pvz., koordinuotus antpuolius didesnėmis grupėmis (kalmarai) arba slėpimą bei išradingą plėšymo vengimą (aštuonkojai).

Mityba ir plėtojimosi strategijos

Galvakojai dažniausiai yra aktyvūs plėšrūnai: minta žuvimis, vėžiagyviais, kitais moliuskais ar planktonu, priklausomai nuo rūšies ir dydžio. Jie naudoja čiuptuvus grobio sugavimo ir laikymo darbams, o snapas smulkinimui. Daugelis coleoidea rūšių yra semelparinės — jos poruojasi vieną kartą ir vėliau daug rūšių subręsta ir peri, po ko dažnai miršta. Pats poravimosi aktas ir kiaušinių saugojimas gali būti sudėtingas: kai kurių rūšių patelės saugo kiaušinius ir maitina juos iki išsiritimo. Kai kurios rūšys turi specialius reprodukcinius organus — pvz., hectocotylus kalmarams, kuriuo patinas perduoda spermatoforus.

Fosilijos ir evoliucija

Galvakojų fosilijos atskleidžia ilgą ir įvairią evoliucinę istoriją. Du svarbūs išnykę taksonai yra amonitai ir belemnitai (Belemnoidea). Amonitai turėjo spiralinius kiautus ir buvo gausūs jūrų ekosistemose milijonus metų, kol išnyko kartu su kitais organizmais per masinį išmirimą kreidos–tercieriaus sandūroje. Belemnitai turėjo kietą vidinį „stumbą“ ir buvo panašūs į šiuolaikinius kalmarus; jų fosiliniai likučiai dažni daugelyje geologinių sluoksnių.

Paskirstymas, buveinė ir ekologinė reikšmė

Galvakojai aptinkami nuo pakrančių vandenų iki žemyninės nuokalnės ir šiaurinių bei pietinių poliarinių zonų. Kai kurios rūšys gyvena labai sekliose zonose, kitos pasiekia ekstremalius gylius — daugiau nei kilometrą gylio. Jie atlieka svarbų vaidmenį jūrų maisto grandinėse: yra ir aktyvūs plėšrūnai, ir svarbus grobis didesniems žuvims, paukščiams bei jūrų žinduoliams.

Sąveika su žmonėmis ir apsauga

Galvakojai turi ekonominę reikšmę — jie gaudomi maistui, naudojami baitui ir mokslo tyrimams (neurobiologija, elgsena, bioinžinerija). Dėl intensyvios žvejybos kai kurių rūšių populiacijos gali mažėti, o buveinių pokyčiai, tarša ir klimato kaita taip pat daro poveikį. Dėl to kai kurių rūšių būklė reikalauja stebėjimo ir valdymo priemonių.

Kokias rūšis verta žinoti

• Aštuonkojai — dažnai viengungiai, su aštuoniomis rankomis, pasižymi dideliu intelektu ir gebėjimu keisti spalvą.
• Kalmarai — greiti plaukikai su dviem ilgesniais čiuptuvais grobio gaudymui; kai kurios rūšys sudaro dideles guotines.
• Sepijos — turi plataus pavidalo kūną ir specifišką vidaus „kaukolę“ (sepijos kauliuką), naudojamą plūdrumo kontrolei.
• Nautilus — vienintelis išlikęs išorinį kiautą turintis atstovas (Nautilus), svarbus evoliucinių tyrimų objektas.

Galvakojai — grupė, kuriai būdinga didelė biologinė įvairovė, sudėtinga anatomija ir elgsena. Tyrimai apie juos atveria vertingų žinių ne tik apie evoliuciją ir ekologiją, bet ir apie neuroninius tinklus, kamufliažą bei inžinerines taikymas.

Nervų sistema ir elgsena

Galvakojai yra protingiausi bestuburiai, turintys gerus pojūčius ir dideles smegenis. Galvakojai turi sudėtingiausią nervų sistemą iš visų bestuburių, o jų smegenų ir kūno masės santykis yra tarp šiltakraujų ir šaltakraujų stuburinių. Milžiniškos galvakojų mantijos nervinės skaidulos jau daugelį metų yra mėgstama eksperimentinė medžiaga; dėl didelio skersmens jas lengviau tirti.

Spalva ir šviesa

Dauguma galvakojų turi chromatoforų, t. y. skirtingų spalvų ląstelių, kurias jie gali panaudoti įvairiais netikėtais būdais. Kai kurie galvakojai ne tik susilieja su fonu, bet ir šviečia bioliuminescencine šviesa žemyn, kad paslėptų savo šešėlius nuo užpuolikų. Bioliuminescenciją sukuria bakterijų simbiontai; galvakojis šeimininkas gali rasti šių gyvūnų skleidžiamą šviesą. Bioluminescencija taip pat gali būti naudojama grobiui privilioti, o kai kurios rūšys spalvotais šou siekia susirasti partnerius, nustebinti plėšrūnus ar net signalizuoti viena kitai.

Spalvinimas

Spalva gali pasikeisti per milisekundes, nes jie prisitaiko prie aplinkos, o pigmentinės ląstelės gali išsiplėsti arba susitraukti. Greita spalvos kaita paprastai dažniau būdinga priekrantėje gyvenančioms rūšims nei atvirajame vandenyne gyvenančioms rūšims. Atvirajame vandenyne gyvenančios rūšys dažniausiai naudoja maskuotę, kad jų kūno kontūrai būtų mažiau pastebimi.

Pradinės spalvos įrodymų rasta galvakojų fosilijose dar silūro amžiuje; kai kurios tiesiakakčių rūšys turėjo linijas aplink kiautą, kurios, kaip manoma, buvo naudojamos kūno kontūrams maskuoti. Devono periodo galvakojai turi sudėtingesnius spalvinius raštus, kurių funkcija gali būti sudėtingesnė.

Judėjimas

Galvakojai paprastai juda srove (purkšdami vandenį). Tai sunaudoja daug energijos, palyginti su žuvų naudojama uodegos varomąja jėga. Jie naudoja reaktyvinę varomąją jėgą, nes neturi pelekų ar pelekų. Didesniems gyvūnams naudojant reaktyvinę varomąją jėgą efektyvumas mažėja. Tikriausiai dėl šios priežasties daugelis rūšių, jei įmanoma, judėjimui naudoja pelekus arba rankas.

Deguonies prisotintas vanduo patenka į mantijos ertmę ir patenka į žiaunas. Sutraukus mantijos raumenis, vanduo išstumiamas pro sifoną, kuris yra mantijos klostė. Galvakojai dažniausiai juda atgal, nes vanduo išstumiamas į priekį, tačiau sifonas gali būti nukreiptas įvairiomis kryptimis. Kai kurie galvakojai gali pakoreguoti savo kūno formą, kad lengviau judėtų vandenyje.

Kai kurios aštuonkojų rūšys taip pat gali vaikščioti jūros dugnu. Kalmarai ir sepijos gali judėti nedidelius atstumus bet kuria kryptimi, judindami aplink mantiją esančius raumenis.

Rašalas

Visi žinomi galvakojai, išskyrus Nautilidae ir Cirrina pošeimio aštuonkojų rūšis, turi rašalo maišelį, kuris gali būti naudojamas tamsaus rašalo debesiui išstumti, kad suklaidintų plėšrūnus.

Ši plačiažnyplė sepija (Sepia latimanus) mažiau nei per sekundę gali pereiti nuo atspalvių ir rudos spalvos (viršuje) iki geltonos su tamsiomis dalelėmis (apačioje).

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra galvakojis?

K: Ką reiškia teutologija?

K: Kiek gyvų galvakojų poklasių turi galvakojai?

K: Kuo skiriasi du gyvieji galvakojų poklasiai?

Klausimas: Kiek yra gyvų galvakojų (Cephalopoda) rūšių?

K: Kokie yra du svarbūs išnykę galvakojų taksonai?

K: Kur galima rasti galvakojų?

Paieška pagal raidę