Источник: youtube
Наутилус (лат. Nautilus) — род головоногих моллюсков, которых относят к «живым ископаемым». Самый распространенный вид — Nautilus pompilius. Наутилусы относятся к единственному современному роду подкласса наутилоидей. Первые представители наутилоидей появились в кембрии, а его развитие пришлось на палеозой. Наутилиды почти вымерли на границе триаса и юры, но все же дожили до наших дней, в отличие от своих родственников аммонитов. Некоторые виды древних наутилусов достигали размера в 3,5 м. Представители самого крупного вида современных наутилусов достигают максимального размера в 25 см.
Современные наутилусы встречаются в Тихом и Индийском океанах. В некоторых регионах они многочисленны, но ареал их распространения не слишком широк. Живут наутилусы на глубинах 100-600 метров. Эти моллюски постоянно перемещаются в толще воды, как вертикально, так и горизонтально, причем для передвижения по вертикали наутилусы используют осмос — меняя концентрацию солей в полостях своей раковины
По горизонтали наутилусы движутся подобно головоногим моллюскам — при помощи выброса струи воды из воронки. В воронку превратилась задняя часть ноги, которая есть у всех моллюсков. Воронка представляет собой коническую трубку, которая ведет в мантийную полость. Она служит как «двигателем», так и рулем. Скорость перемещения по горизонтали наутилусы регулируют при помощи частоты выброса воды из воронки и изменением ее диаметра. Плавают они раковиной вперед, но если нужно схватить добычу, то поворачиваются к жертве «лицом».
Гораздо более интересен механизм перемещения наутилусов по вертикали. Моллюски без труда могут регулировать свою плавучесть, становясь легче или тяжелее воды, используя силу осмотического давления. Раковина моллюска, кроме жилого отсека и нескольких старых камер, заполнена жидкостью, состав которой отличается от морской воды. В частности, концентрация солей в этой жидкости ниже, чем в морской воды. Несколько камер заполнены биологическим газом, который вырабатывается наутилусом в процессе жизнедеятельности.
Для того, чтобы лучше понимать механизм передвижения наутилуса, стоит рассмотреть строение его раковины. У всех видов наутилусов раковина спиральная, сильно закрученная. Тело моллюска размещается всегда в последней, самой большой камере. Остальные камеры работают как гидростатическая система. В перегородках раковины есть отверстия, через них проходит тонкая трубка, которую называют сифоном. Эта трубка соединяется с задней частью тела наутилуса.
Раковина наутилуса в разрезе. Сифон не виден, поскольку он состоит из мягких тканей, которых нет в раковине на фото (Источник: Wikipedia)
Если наутилусу необходимо всплыть, он становится легче воды благодаря откачиванию из этой жидкости по сифону одновалентных ионов. Это, в основном, Na+ и Сl-. Регулирование концентрации одновалентных ионов производится при помощи специального фермента — Na-K-АТФазы. Гормон производится и накапливается в эпителиальной ткани сифона. Сначала ионы откачиваются из жидкости камеры, после чего поступают в сифон, и затем — в кровь. Возникает осмотическое давление, вода с низкой концентрацией солей поступает в сифон, а затем, через почки — в окружающую среду. В ряде камер раковины моллюска образуется разрежение, они заполняются газом, раковина становится легче, и наутилус всплывает.
На этой фотографии сифон виден очень хорошо (источник: discoveringfossils.co.uk)
Если наутилусу нужно погрузиться, ионы из крови под действием Na-K-АТФазы поступают в жидкость раковины. Осмотическое давление приводит к тому, что раковина набирает воду, камеры раковины постепенно заполняются, и животное вместе с раковиной становится тяжелее воды, что позволяет наутилусу погрузиться. Максимальная глубина погружения — около 700 метров, что соответствует 70 атмосферам. Именно такое давление способна выдержать раковина наутилуса. Погрузившись глубже, животное просто погибнет.
Наутилус может отрегулировать свою плавучесть таким образом, чтобы неподвижно зависнуть в толще морской воды. Центр плавучести у наутилуса не совпадает с центром тяжести, находясь на несколько сантиметров выше. Это позволяет обеспечить вертикальную устойчивость моллюска. При зависании в толще воды можно видеть, как наутилус качается с определенной амплитудой. Это вызвано тем, что моллюск для дыхания забирает воду в раковину. При «выдохе» струя воды дает толчок назад, раковина отклоняется от первоначального положения. При «вдохе» моллюск возвращается в исходную позицию.
У наутилусов есть еще одна интересная особенность — их глаза лишены хрусталиков и роговицы. Зрачок в их глазу — обычное отверстие, через которое свет попадает сразу на сетчатку. Никакой оболочки у этого глаза нет, зрачок и полость глаза заполнены водой. Японские исследователи изучили геном наутилуса, и обнаружили, что у этого моллюска нет гена Six3/6. Это древнейший ген, который есть практически у всех животных, от моллюсков до человека. Он отвечает за формирование хрусталика и роговицы. Возможно, предки наутилуса по какой-либо причине лишились этого гена в процессе эволюции. Также есть предположение, что глаз наутилуса является переходной формой между примитивным светочувствительного глазком и сложным глазом с хрусталиком и роговицей.
Комментарии (35)
kynylyny
03.08.2016 13:36-2Спасибо. Очень интересная для меня информация. Не совсем правда осознал скорость всплытия/погружения. И вообще-то думал, что эти твари куда глубже живут. Всегда завораживали они почему-то. Одна из древнейших веток эволюции, жаль тупиковая.
REPISOT
03.08.2016 14:15+2А не тупиковой вы считаете такую, которая приведет к человеку?
pavlick
03.08.2016 14:40+2с генетическими играми в последние года человека тоже можно в каком-то смысле назвать тупиковой ветвью эволюции.
REPISOT
04.08.2016 06:59Насчет игр с геномом человека не знаю, а вот ослабление естественного отбора — налицо.
pavlick
04.08.2016 07:02ну до практического применения генной инженерии к человеку уже совсем не далеко. А естественный отбор, да, я бы сказал, что он уже практически совсем не работает. Не выживают, пожалуй, совсем уж нежизнеспособные экземпляры
hdfan2
04.08.2016 07:42Выживает самый приспособленный, а не жизнеспособный. А в понятие «приспособленный» входит и внешнее окружение (хорошая медицина, состоятельные родители, способные её предоставить, и т.д.). Так что естественный отбор вполне себе работает, только критерий приспособленности несколько изменился.
pavlick
04.08.2016 10:39на мой взгляд, состоятельные родители и медицина не относятся к естественному отбору, но я могу ошибаться
hdfan2
04.08.2016 11:56Я не специалист по биологии, но думаю, что относятся. Из Википедии: «Естественный отбор — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается». Ключевое слово — «в популяции». Т.е. рассматривается не просто отдельная особь, а вся популяция целиком. И тут родители и медицина очень даже влияют на успешность/приспособленность особи.
pavlick
04.08.2016 12:14Условно, если вдруг все люди разом захотят самоубиться, это будет естественным отбором? Или вдруг две или больше стран решат поиграть в ядерную войнушку, и уничтожат тем самым большую часть популяции, это тоже будет естественным отбором? Кажется, что состоятельные родители и медицина — это того же уровня воздействия
hdfan2
04.08.2016 12:52> Условно, если вдруг все люди разом захотят самоубиться, это будет естественным отбором?
Найдутся те, которые не захотят — вот и отбор.
> Или вдруг две или больше стран решат поиграть в ядерную войнушку, и уничтожат тем самым большую часть популяции, это тоже будет естественным отбором?
Тут, конечно, поинтересней, но почему бы и нет? Раз такое затеяли, значит, недостаточно приспособленные. Добро пожаловать к динозаврам. Другие, пусть и потупей и попроще, займут наше место.
Platon_msk
03.08.2016 16:44+2Тупиковая ветвь, это Аммониты или Динозавры. Те, кто не смогли приспособиться к изменениям окружающей среды и исчезли.
Эти же помпилиусы выбрали, точнее приспособились к среде, которая не меняется уже много сотен миллионов лет.
И по вопросу тупиковости собственного пути могут спорить разве что с какими-нибудь динозаврами или тараканами.
Хотя первые уже вымерли окончательно, а вторые испытывают большие проблемы в последние десятилетия.
Pshir
03.08.2016 20:20+2Динозавры не все вымерли. Достаточно выглянуть в окно и увидеть толпы голубей и галок.
artemspitsyn
05.08.2016 21:57А какие сейчас проблемы у тараканов? Просветите пожалуйста.
Platon_msk
08.08.2016 20:39Года три назад они массово мигрировали из квартир Москвы и Подмосковья. Это зззззз неспроста.
Arxitektor
03.08.2016 20:22Как я понимаю количество отсеков зависит от возраста?
и наутилусы рождаются очень мелкими и растут всю жизнь?
betrachtung
04.08.2016 10:03Никогда бы не подумал, что сифон состоит из мягких тканей. Обычно из окаменелостей от головоногих моллюсков только сифон и остаётся.
loly_girl
04.08.2016 10:16Это не сифон, а раковина. Просто у потомков наутилуса она стала сначала прямой и конической, затем вообще начала исчезать, превратившись в хрящик для попугайчиков.
safari2012
04.08.2016 18:35Сразу вспомнил:
Без гравицаппы пепелац может только так летать, а с гравицаппой в любую точку Вселенной — вжик! за пять секунд.
У наутилуса гравицаппа работает на осмосе :)
rfq
10.08.2016 11:22«Именно такое давление способна выдержать раковина наутилуса»
Это высказывание имело бы смысл, если бы раковина была герметична, как корпус батискафа.
Но как мы видим, раковина имеет вход значительного размера, поэтому ей не приходится выдерживать существенного давления.loly_girl
10.08.2016 18:21Она герметична — на скелете нет живых тканей. Вернее, герметичны задние отсеки, а в переднем располагается само животное.
isden
> Возможно, предки наутилуса по какой-либо причине лишились этого гена в процессе эволюции. Также есть предположение, что глаз наутилуса является переходной формой между примитивным светочувствительного глазком и сложным глазом с хрусталиком и роговицей.
Емнип, еще у каких-то головоногих (давно читал об этом, название не помню уже) подобное строение глаз, и это именно переходная форма.
laser13
Найдена генетическая причина отсутствия хрусталика у наутилуса
isden
Видимо память либо источники меня подводят. Помню, что читал, что такое строение было промежуточным этапом развития.
black_semargl
Такое строение действительно промежуточная форма, но «ген хрусталика» общий для моллюсков и нас — т.е. полноценный глаз уже был у общего предка.
А тут произошёл откат к примитивной форме.
mrMidas
Есть еще и такой вариант: для развития другого органа существующая комбинация генов и их продуктов приводит к инактивации именно этого гена. А поскольку этот орган более важен и формируется он на этом же этапе, то и не возникает ни позднее развитие ни замещение хрусталика альтернативой. Тут нужна более ранняя развилка с альтернативой именно для глазной цепочки а предпосылок к этому как раз и нет. Живой организм существует благодаря согласованности во всех органах и поэтому ответы на большинство вопросов надо искать в комплексе, а не только в отдельных элементах или функциях.
RuddyRudeman
Если провести аналогию с фототехникой, то наутилусы — либо пионеры фотографии с камерой-обскура, либо хипстеры, променявшие зеркалку на пинхол. И, судя по их прикиду, скорее верно второе.
Focushift
А может дело в давлении? На больших глубинах глаза просто сплющит, а так вода заполняет глаз и давление выравнивается.
loly_girl
Вряд ли. Жидкости практически несжимаемы. Кроме того, ткани животных эластичны, за исключением экзоскелета членистоногих.