Głowonogi – ośmiornice, mątwy i kałamarnice. Budowa i inteligencja

Potrafią zmienić kolor skóry w ułamku sekundy, otwierają słoiki, uciekają z akwariów i rozpoznają poszczególnych ludzi. Ośmiornice, mątwy i kałamarnice – czyli głowonogi – to bezkręgowce, które pod wieloma względami dorównują kręgowcom. A przecież są krewnymi ślimaków i małży. Jak to możliwe, że w tej samej gromadzie mięczaków powstały zarówno powolne ślimaki, jak i jedne z najinteligentniejszych zwierząt morskich?

Głowonogi – kim są?

Głowonogi (Cephalopoda) to gromada mięczaków żyjących wyłącznie w morzach i oceanach. Należą do nich ośmiornice, mątwy, kałamarnice oraz łodziki. Znamy kilkaset żyjących gatunków, ale w przeszłości geologicznej było ich znacznie więcej – do głowonogów należały słynne amonity i belemnity, których skamieniałości znajdziemy także w Polsce, np. w skałach jurajskich.

Nazwa „głowonogi” oddaje istotę ich budowy: ramiona (u mątw i kałamarnic także dwa dłuższe czułki chwytne) wyrastają bezpośrednio wokół głowy i otworu gębowego. Ramiona powstały z przekształconej nogi mięczaka. Ogólny plan budowy całej grupy opisaliśmy w artykule Charakterystyka mięczaków.

Budowa ciała głowonoga

• Muszla – zewnętrzną muszlę zachował tylko łodzik. U mątwy muszla jest wewnętrzna i porowata (tzw. sepion, który pomaga w regulacji pływalności), u kałamarnic zredukowana do rogowej płytki, a u ośmiornic praktycznie zanikła.
• Płaszcz i lejek – płaszcz tworzy jamę płaszczową z skrzelami. Wyrzucanie z niej wody przez lejek daje głowonogom napęd odrzutowy.
• Ramiona z przyssawkami – służą do chwytania zdobyczy, poruszania się po dnie i badania otoczenia. Przyssawki ośmiornic mają receptory dotyku i smaku.
• Dziób i tarka – rogowy, papuzi dziób rozcina pokarm, a tarka (radula) – typowa dla mięczaków – pomaga go rozdrabniać.
• Zamknięty układ krwionośny – wyjątkowy wśród mięczaków. Głowonogi mają trzy serca: dwa skrzelowe i jedno główne. Krew zawiera hemocyjaninę z miedzią, przez co po utlenowaniu ma niebieskawy odcień.

Mistrzowie kamuflażu

W skórze głowonogów znajdują się chromatofory – woreczki z barwnikiem otoczone mięśniami. Skurcz mięśni rozciąga woreczek i plamka barwnika się powiększa, rozkurcz – zmniejsza. Ponieważ chromatofory są sterowane bezpośrednio przez układ nerwowy, zmiana barwy może trwać mniej niż sekundę. Pod nimi leżą komórki odbijające światło (irydofory i leukofory), które dają metaliczne połyski i biel.

Głowonogi potrafią też zmieniać fakturę skóry, tworząc wypustki udające glony czy skały. Kamuflaż służy zarówno do ukrywania się przed drapieżnikami, jak i do polowania, a mątwy wykorzystują wzory barwne także do komunikacji, np. podczas zalotów. Ciekawostką jest, że wiele głowonogów prawdopodobnie nie rozróżnia barw tak jak my – mają jeden typ fotoreceptora – a mimo to dopasowują kolory do otoczenia z niezwykłą precyzją. Jak to robią, wciąż jest przedmiotem badań.

Gdy kamuflaż zawodzi, w obronie pomaga atrament wyrzucany z worka czernidłowego. Ciemna chmura z melaniną maskuje ucieczkę, a u niektórych gatunków działa jak wabik – ma kształt i rozmiar zbliżony do samego zwierzęcia.

Mózg i inteligencja

Ośmiornica ma około pół miliarda neuronów – mniej więcej tyle, ile niektóre ssaki – ale rozmieszczonych w nietypowy sposób. Około dwóch trzecich znajduje się w ramionach, które w dużej mierze samodzielnie sterują ruchami i analizują bodźce dotykowe. Mózg głowonogów otacza przełyk, co wynika z planu budowy mięczaków.

W badaniach laboratoryjnych ośmiornice uczą się rozwiązywać zadania, zapamiętują drogę, rozróżniają kształty i potrafią uczyć się przez obserwację. Opisano też posługiwanie się „narzędziami”: niektóre ośmiornice zbierają łupiny orzechów kokosowych i używają ich jako przenośnego schronienia. Inteligencja głowonogów jest szczególnie fascynująca, bo rozwinęła się niezależnie od inteligencji kręgowców – nasz ostatni wspólny przodek był prostym, robakowatym zwierzęciem.

Oko głowonoga a oko człowieka

Oko głowonoga jest uderzająco podobne do naszego: ma rogówkę, soczewkę i siatkówkę. To klasyczny przykład ewolucji zbieżnej (konwergencji) – podobne narządy powstały niezależnie u odległych grup. Jest jednak ważna różnica: w oku głowonoga włókna nerwowe biegną za fotoreceptorami, więc nie ma ono plamki ślepej, którą ma oko kręgowców.

Krótkie życie i opieka nad potomstwem

Większość głowonogów żyje krótko – często rok lub dwa. Wiele gatunków rozmnaża się tylko raz w życiu. Samica ośmiornicy pilnuje złożonych jaj, oczyszcza je i natlenia wodą, przez cały ten czas nie jedząc, a po wykluciu się młodych zwykle ginie. Rozwój głowonogów jest prosty, bez stadium larwalnego typowego dla wielu innych mięczaków.

Najczęstsze pytania

Czym różni się ośmiornica od kałamarnicy?

Ośmiornica ma osiem ramion, nie ma muszli i żyje głównie przy dnie. Kałamarnica ma osiem ramion i dwa dłuższe czułki chwytne, wydłużone ciało z płetwami i szczątkową muszlę w postaci rogowej płytki; większość gatunków pływa w toni wodnej.

Ile serc ma ośmiornica?

Trzy – dwa skrzelowe tłoczą krew przez skrzela, a serce główne rozprowadza ją po całym ciele.

Sprawdź się w zestawie Mięczaki – zadania otwarte. Wszystkie grupy zwierząt zebraliśmy w przewodniku Zwierzęta do matury, a o ewolucji narządów piszemy w artykule Dowody potwierdzające ewolucję.

Źródła

• P. Godfrey-Smith, Other Minds: The Octopus, the Sea, and the Deep Origins of Consciousness, Farrar, Straus and Giroux, 2016 – układ nerwowy i zachowanie ośmiornic.
• J. N. Finn, T. Tregenza, M. D. Norman, „Defensive tool use in a coconut-carrying octopus”, Current Biology 19: R1069–R1070 (2009), doi:10.1016/j.cub.2009.10.052.

Zdjęcie wyróżniające: Ośmiornica zwyczajna na dnie morza u wybrzeży Portugalii. Fot. Diego Delso, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons; kadrowanie Biomist.