У кого 2 сердца из животных. Три сердца человека. Внутреннее строение осьминога
Миксина - редкий представитель позвоночных, который не имеет позвоночника. У миксины есть скелет - в виде черепа. Но позвоночника нет. Этих существ относят к низшим позвоночным. То есть они уже не черви, но еще и не рыбы - предшественники рыб.
Расселяются миксины в субтропических и умеренных водах всего Мирового океана. В России их, например, иногда даже можно встретить в Баренцевом море. Но наибольшее разнообразие видов наблюдается у западного берега Северной Америки.
Согласно исследованиям, за последние 300 миллионов лет миксины почти не изменились. Первобытная внешность миксин, которая уже давным-давно вышла из моды среди рыб, и отвратительные привычки в питании привели к тому, что люди считают миксину одним из самых отвратительных морских чудовищ. Но это все только лишь из-за того, что она меньше других похожа на нас, на современных существ.
Тело миксины напоминает тело огромнейшего червя, с полметра в длину. Миксина-голиаф, бывает, достигает размера в 127 сантиметров. Миксина является чуть ли не единственным существом на Земле, которое может само себя завязывать в узел.
Теперь посмотрим, что у миксины внутри. У неё четыре сердца, два мозга и одна ноздря. Но глаз у миксины - столько же, сколько у нас, у позвоночных - два. Правда, они достаточно примитивные. Миксины при помощи таких глаз могут видеть свет, но не конкретное изображение.
У некоторых видов миксины на сто самок приходится всего лишь одни самец. Представители же прочих видов и вовсе - гермафродиты. Так что выживаемости миксины ничто не грозит, даже если «мужики переведутся».
Залогом высокой выживаемости является и неприхотливость в еде. Ест миксина падаль или умирающих животных. Как правило, вырывает куски мяса, проделывает нору и таким образом проникает внутрь существа. И выедает его. Водолазы часто видят обглоданные скелеты каких-нибудь дельфинов с толстой миксиной внутри. Иногда миксины едят рыб, попавших в рыболовецкую сеть, которые почти не могут шевелиться.
Едят миксин в Японии и Корее.
Дети, которых воспитали животные
10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла
2500-летняя научная тайна: почему мы зеваем
Чудо-Чина: горох, способный подавлять аппетит на несколько дней
В Бразилии из пациента вытащили живую рыбу больше метра длиной
Неуловимый афганский «олень-вампир»
6 объективных причин не бояться микробов
У человека и подавляющего большинства существ, живущих на нашей планете и имеющих систему кровообращения, есть только одно сердце.
Поэтому нам сложно представить, что кто-то имеет сразу несколько сердец. На самом деле подобные животные существуют, и самым известным из них является осьминог.
Чем удивляют людей осьминоги?
Осьминоги необычны, они будоражат воображение человека, вызывают страх и даже ужас. Для ученых эти моллюски всегда представляли особый интерес. По мере изучения выяснилось, что у них своеобразное строение: огромный мозг, необычная система пищеварения, характерный способ передвижения в водной среде. Но самым удивительным оказалось то, что у осьминогов не одно, а сразу три сердца.
Эта особенность доподлинно известна и хорошо изучена. У любых осьминогов – и самых маленьких, помещающихся на конце пальца, и четырехметровых гигантов – кровеносная система устроена именно таким образом.
Как работают сердца осьминога?
Прежде всего, давайте вспомним, как функционирует система кровообращения любых животных. Сердце проталкивает к органам дыхания (у человека это легкие, у осьминога – жабры), где она насыщается кислородом. Затем эта обогащенная кровь поступает в сердце, которое направляет ее ко всем органам, чтобы обеспечить их дыхание и обменные процессы.
Как правило, с этой работой справляется единственное сердце, но для осьминога природа придумала другую схему. У него две функции (захвата кислорода и доставки его по всему организму) разделены между одним основным и двумя дополнительными сердцами. Главное сердце моллюска по своему строению и физиологии отдаленно напоминает сердца развитых позвоночных. Оно состоит из трех камер и служит для того, чтобы насытить все органы кровью. Кстати, три камеры – это большое эволюционное достижение! Даже у рыб камера всего одна, а до трехкамерного строения «додумались» только вышедшие на сушу амфибии!
Два дополнительных сердца с большой силой проталкивают кровь к жабрам, где она получает необходимый кислород. Они и расположены рядом с жабрами – по одному на каждую – и называются «жаберными».
Таким образом, три сердца морского моллюска работают слаженно.
Зачем осьминогам столько сердец?
Если большей части живых существ хватает одного сердца, то почему осьминогу понадобилось целых три? Дело в том, что его жабры очень плотные, тугие. Чтобы протолкнуть кровь через них, нужно значительное усилие.
В случае с осьминогом эволюция «приняла остроумное решение»: разделила работу между тремя сердцами. Дополнительные преодолевают сопротивление жабр, благодаря чему кровь и получает кислород.
Почему осьминога называют «морским аристократом»?
Осьминоги заслуженно пользуются репутацией необычных созданий, ведь даже кровь у них самого настоящего голубого оттенка! Его придают молекулы гемоцианина.
Гемоцианин является аналогом гемоглобина и служит для переноса кислорода, то есть для дыхания. Но если в гемоглобине содержатся соли железа, то в гемоцианине – соли меди. Поэтому у человека и других теплокровных , а у «морского аристократа» — голубая.
У кого еще несколько сердец?
Наличие нескольких сердец – чрезвычайно редкое явление в природе. Виды животных, обладающих подобной особенностью, можно сосчитать по пальцам. Помимо осьминогов, не единичные сердца есть у дождевых червей и миксин – крайне неприятных существ, обитающих в морях. Кровеносная система земляных червей примитивна: она состоит из двух сосудов, протянутых через длинное тело. Чтобы гнать кровь, на сосудах есть ряд мышечных утолщений, которые условно можно назвать сердцами.
У миксин целых четыре сердца – главное и три дополнительных. Вероятно, наличие нескольких сердец является одной из причин поразительной живучести этих монстров.
Палеонтологи высказали предположение, что у бронтозавров – огромных ископаемых ящеров, обладавших длинной шеей, тоже было несколько сердец. А иначе как кровь могла преодолевать земное притяжение, поднимаясь к голове динозавра на несколько метров вверх?
К слову, у человека тоже может быть не одно сердце, только это не норма, а игра природы. Люди с двумя синхронно работающими сердцами могут жить долго и счастливо – в истории медицины такие случаи фиксировались, хотя и очень редко.
А много ли вы знаете об осьминогах? Кроме того, что у них восемь ног? Например, известно ли вам, сколько сердец у осьминога? Да-да, вопрос задан абсолютно верно. Ведь у осьминога не одно сердце, а несколько! Или на что способны эти существа?
Давайте, разберемся. И не только в том, сколько сердец у осьминога, а вообще, что это за зверь такой, где его можно встретить.
Огромный моллюск
Осьминог (фото внизу) относится к головоногим моллюскам. Эти существа живут на морских просторах всего земного шара, начиная с Арктики и заканчивая Антарктикой. Но все-таки осьминоги не переносят пресную воду, им подавай соленость не меньше 30 процентов.
Размеры их также самые различные: от нескольких сантиметров до 6-7 метров. Но все же «средний рост» для них - это 1,5-2 метра. Самые большие осьминоги живут у берегов Колумбии: некоторые весят по 15-20 кг, а длина их щупалец варьирует от 2 до 2,5 метров, а порой и больше!
Самый огромный осьминог был обнаружен в Западной Канаде. весил 242 килограмма, а длина его щупалец достигала 10 метров! Ужасное, наверное, зрелище. Теперь все рассказы моряков про кракенов, способных затопить судна, уже не кажутся просто глупыми сказками.
Внешнее строение осьминога
У осьминогов мягкое овальное тело, одетое в мантию (кожно-мускульный мешок). Мантия бывает гладкая, с пупырышками или морщинистая (зависит от вида осьминогов). Внутри, под ней, находятся органы.
Мантия также служит хранилищем воды. Так как осьминог - это морское существо, без воды он существовать не может. Для того чтобы вылезать на сушу, ему и требуются запасы жидкости. Такого резерва хватает на четыре часа. Однако зафиксированы случаи, когда осьминоги оставались на суше более суток.
На голове у осьминога расположены крупные глаза, как у большинства представителей глубоководных существ, со зрачками квадратной формы.
Рот у спрута небольшой, с парой крепких челюстей. Внешне он чем-то напоминает клюв попугая. Поэтому его так и называют - «клюв». Во рту расположен языковый вырост («одонтофора»). По обе стороны тела находятся жабры, которые отвечают за добычу из воды кислорода.
Руки-щупальца
От головы отходят восемь рук-щупалец, окружающих рот. На внутренней стороне каждого щупальца находятся присоски, с помощью которых осьминог способен удерживать добычу или присасываться к подводным предметам. На одной «руке» присосок может быть до 220! Интересный факт заключается в том, что в присосках есть Так что осьминоги поистине уникальны: способны видеть своими конечностями!
Щупальца осьминога наиболее часто становятся объектом нападения врагов. Поэтому природа наделила спрутов способностью отторгать свои конечности, чтобы сбежать. У врага останется только трофей. Такое свойство в науке называется автотомией. Мышцы щупальца начинают так сильно сокращаться, что это приводит к разрыву. Буквально через сутки рана начинает заживать, и конечность заново отрастает. Вы скажете, как у ящерицы. Но, нет. Ящерица способна отбросить хвост только в определенном месте, ни больше, ни меньше. А осьминог может оторвать свою "руку" там, где захочет.
Внутреннее строение осьминога
У спрутов огромный мозг, который защищает хрящевая капсула (череп). Мозг состоит из 64 долей и даже имеет зачатки коры. Биологи сравнивают интеллект осьминога с разумом домашней кошки. Спруты способны на эмоции и очень сообразительны. Они обладают хорошей памятью и даже способны различать геометрические фигуры.
Как и у других существ, у осьминогов есть печень, желудок, железы и кишечный тракт. Так, пищевод по пути к желудку пронизывает печень и мозг. Пищевод очень тонкий, поэтому, прежде чем проглотить пищу, осьминог хорошенького дробит ее «клювом». Затем, уже в желудке, переваривает еду при помощи пищеварительного сока, который вырабатывают печень и поджелудочная железа. В желудке у осьминога есть отросток - цекум, который отвечает за всасывание полезных веществ. Печень спрута - это большой бурый орган овальной формы. Он выполняет сразу несколько функций: всасывает аминокислоты, производит ферменты и хранит питательные вещества.
В затылочной части черепа находятся органы равновесия - статоцисты. Это пузырьки, внутри которых находится жидкость и известковые камушки (статолиты). Когда тело осьминога меняет положение в пространстве, камушки двигаются и соприкасаются со стенками пузырьков, покрытыми чувствительными клетками, что сильно раздражает спрута. Именно таким образом он может ориентироваться в пространстве даже без света.
В особом отростке прямой кишки осьминог хранит запас ядовитых чернил, которые служат отличным средством защиты. Кожные покровы (а точнее, мантия осьминога) содержат специфические клетки: хромотофорам и иридиоцистам, которые отвечают за способность менять окраску. Первые содержат черный, красный, коричневый, желтый и оранжевый пигменты. Вторые позволяют осьминогам окраситься в фиолетовый, зеленый, синий или металлический оттенок.
У осьминогов высокоразвитая Мускулатура и кожа во многих местах имеют капилляры, которые служат для перехода артерий в вены.
Сколько сердец у осьминога
Итак, мы подошли к этому волнующему многих вопросу. Уже ясно, что у этих существ не одно сердце. Но тогда сколько? Наверное, сейчас все удивятся. Ведь у осьминога 3 сердца. Целых три! Ни у одного из представителей млекопитающих, земноводных или птиц такого феномена нет. Да, бывают, четырехкамерные сердца, как у млекопитающих, трехкамерные, как у земноводных, или вообще однокамерные Но по одному сердцу у каждого!
Тогда почему у осьминога 3 сердца? Напомним, что сердце - это мускул, который, сокращаясь с определенной скоростью, перекачивает кровь в живом организме. Так вот, к которым относится и осьминог, имеют не слишком «удачные» жабры: они создают сильное Поэтому одно сердце просто не справилось бы с ним.
Как они работают?
Итак, у осьминога Одно - главное, которое гоняет кровь по всему телу осьминога. Это сердце состоит из двух предсердий и небольшого желудочка. И еще по одному сердцу возле каждой жабры (их у осьминога две). Эти сердца поменьше. Они помогают главной мышце проталкивать кровь через жабры, откуда она, уже наполненная кислородом, возвращается в предсердие большого сердца. Поэтому и называются они «жаберными».
Вне зависимости от того, сколько сердец у осьминога, все они бьются одинаково. Частота их сокращений зависит от температуры воды, в которой находится существо. Так, чем холоднее вода, тем медленнее бьются сердца. Например, при температуре в 20-22 градуса мышцы сокращаются где-то 40-50 раз в минуту.
Между прочим, сердце осьминога, точнее сердца, далеко не единственная особенность моллюска. Весьма своеобразна и его кровь. Она, представьте себе, голубого цвета! Все дело в том, что в ней присутствует фермент гемоцианин, который содержит окислы меди.
Осьминоги — кузены устриц. Как у всех моллюсков, тело у них мягкое, безкостное. Но раковину, вернее её недоразвитый остаток (две хрящевые палочки), носят они не на спине, а под кожей спины.
Осьминоги — не простые моллюски, а головоногие На голове у них растут щупальца-руки, которые называют также и ногами, потому что животные ходят на них по дну, словно на ходулях.
Кальмары и каракатицы — тоже головоногие моллюски. От осьминогов они отличаются только внешностью. У кальмаров и каракатиц не восемь, а десять щупалец и тело с плавниками (у обычных осьминогов нет плавников). Туловище каракатицы плоское, как лепёшка; у кальмара оно конусовидное, словно кегля. На узком конце «кегли» (там, где полагалось бы быть хвосту!) торчат в стороны ромбовидные плавники.
Раковина у каракатицы — известковая пластиночка, у кальмара — хитиновое пёрышко, похожее на римский меч гладиус. Гладиусом и называют недоразвитую раковину кальмара.
Щупальца головоногих моллюсков венчиком окружают рот. На щупальцах в два ряда или в один, реже в четыре сидят присоски. В основании щупальца присоски помельче, в середине — самые большие, а на концах — совсем крошечные.
Рот у головоногого небольшой, глотка мускулистая, а в глотке — роговой клюв, чёрный (у кальмара — коричневый) и кривой, как у попугая. От глотки к желудку тянется тонкий пищевод. По пути, точно дротик, он насквозь пронзает мозг. У осьминогов ведь и мозг есть — и довольно большой: в нем четырнадцать долей. Покрыт осьминожий мозг зачаточной корой из мельчайших серых клеток — диспетчерский пункт памяти, а сверху защищён ещё и хрящевым черепом. Клетки мозга со всех сторон плотно облегают пищевод. Поэтому осьминоги (кальмары и каракатицы тоже), несмотря на очень хищные аппетиты, не могут проглотить добычу крупнее лесного муравья.
Но природа наделила их тёркой, которой они приготавливают пюре из крабов и рыб. Мясистый язык головоногих покрыт полусферическим роговым чехлом. Чехол усажен мельчайшими зубчиками. Зубчики перетирают пищу, превращая её в кашицу. Пища смачивается во рту слюной и попадает в желудок, затем в слепую кишку — а это по сути дела второй желудок.
Есть и печень, и поджелудочная железа. Пищеварительные соки, которые они выделяют, очень активны — быстро, за четыре часа переваривают пищу. У других холоднокровных животных переваривание затягивается на многие часы, у камбалы, например, на 40-60 часов.
Но вот что самое поразительное: у головоногих не одно, а три сердца: одно гонит кровь по телу, а два других проталкивают её через жабры. Главное сердце бьётся 30-36 раз в минуту.
У них и кровь необычная — голубая! Тёмно-голубая, когда насыщена кислородом, и бледная в венах.
Цвет крови животных зависит от металлов, которые входят в состав кровяных телец (эритроцитов) или веществ, растворенных в плазме.
У всех позвоночных животных, а также у дождевого червя, пиявок, комнатной мухи и некоторых моллюсков в сложном соединении с гемоглобином крови находится окисное железо. Поэтому их кровь красная" В крови многих морских червей, вместо гемоглобина, содержится сходное вещество — хлорокруорин. В его составе найдено закисное железо, и поэтому цвет крови этих червей зелёный.
А у скорпионов, пауков, речного рака и наших друзей—осьминогов и каракатиц кровь голубая. Вместо гемоглобина она содержит гемоцианин, с медью-в качестве металла. Медь и придаёт их крови синеватый цвет.
С металлами, вернее с теми веществами, в состав которых они входят, и соединяется в лёгких или жабрах кислород, который затем по кровеносным сосудам доставляется в ткани.
Кровь головоногих моллюсков отличается ещё двумя поразительными свойствами: рекордным в животном мире содержанием белка (до 10%) и концентрацией солей, обычной для морской воды. Последнее обстоятельство имеет большой эволюционный смысл. Чтобы уяснить его, сделаем небольшое отступление, познакомимся в перерыве между рассказами об осьминогах с существом, близким к прародителям всего живого на Земле, и проследим на более простом примере, как зародилась кровь и какими путями шло её развитие.
Внутренние органы стеклянной лягушки, включая её сердце
Безусловно, человеческое сердце - это поразительное чудо, благодаря которому мы живём, это сосуд души, и так далее. Однако способно ли оно самовосстанавливаться? Качает ли оно исключительно чистую кровь? Можно ли его заморозить, а потом вернуть к жизни?
Сердца некоторых видов животных способны на это и даже большее. Мы исследовали животный мир, начиная от глубин океана и заканчивая вершиной Гималаев, на предмет сердечных чудес, и вот что нам удалось обнаружить.
Насекомые
Внутренности дождевого червя, включая его пять псевдо-сердец
Дождевой червь
В зависимости от того, какой точки зрения вы придерживаетесь, у дождевых червей либо есть пять «сердец», либо вообще отсутствует сердце как таковое. Несмотря на то, что у них нет привычного мышечного органа с несколькими камерами, они имеют пять специальных кровеносных сосудов, которые называются «дугами аорты». Сокращаясь, дуги аорты перекачивают кровь по всему телу червя. Так что, если вы случайно повредите сердце земляного червя, не волнуйтесь - у него есть ещё четыре штуки таких же точно.
Таракан
Человеческое сердце состоит из четырёх камер, каждая из которых выполняет определённую функцию - если с одной из них что-либо случится, произойдёт непоправимое. В свою очередь, сердце таракана имеет двенадцать-тринадцать камер, которые расположены в ряд и приводятся в движение отдельной группой мышц. Это означает, что если одна камера перестанет функционировать, с тараканом ничего не произойдёт.
Муха-журчалка
Муха-журчалка
Мухи-журчалки любят парить в воздухе над цветами, собирая драгоценную пыльцу. Помогает им это делать то, что, по сути, является сердцем, которое перекачивает кровь в голову и грудную клетку, где находятся ротовые аппараты и мышцы, отвечающие за взмах крыльями.
Рыбы, а также их соседи
Данио-рерио
В этой маленькой красивой рыбке бьётся сердце настоящего супергероя. В 2002 году учёные установили, что если у данио-рерио удалить до 20% нижнего желудочка, то рыбка сможет восстановить утраченные ткани в течение двух месяцев. Это происходит благодаря специализированным мышечным клеткам, которые способны не только к регенерации, но и стимуляции роста новых кровеносных сосудов. Изучив самовосстанавливающиеся сердца данио-рерио, учёные надеются применить полученные знания по отношению к органам человека.
Шипоносая белокровка
Шипоносая белокровка
Шипоносая белокровка обитает в Южном океане на глубине одного километра. Как ей удаётся справляться с холодом? Отчасти благодаря своему сердцу, которое намного больше и примерно в пять раз сильнее сердца обычной аквариумной рыбки. В крови шипоносой белокровки также отсутствует гемоглобин - красный белок, отвечающий за связывание кислорода. Вместо этого, благодаря низким температурам, кислород растворяется непосредственно в плазме шипоносой белокровки, что обуславливает прозрачность её крови.
Анатомия каракатицы
Каракатица
Как и все головоногие моллюски, каракатица имеет три сердца - по одному сердцу для пары жабр и одно сердце для всего остального тела. Результаты исследований показывают, что каракатицы, обитающие в холодных водах, имеют больший размер сердца, нежели те, что обитают в тёплых водах; это связано с повышением аэробных возможностей. Кроме того, в их крови содержится гемоцианин (вместо гемоглобина), который придаёт ей голубой цвет. Каракатицы - истинные аристократки.
Птицы
Колибри, запечатлённая в полёте
Вы наверняка слышали о том, что колибри делают 15 взмахов крыльями за одну секунду - и всё благодаря обладанию уникальным сердцем, которое сокращается до 21 раза в секунду и обеспечивает быструю доставку кислорода в мышечные митохондрии.
Горный гусь
Миграция - процесс нелёгкий для всех птиц, однако горным гусям в этом плане повезло меньше всего: их маршрут пролегает прямо над Гималаями. Эти птицы регулярно летают над горными перевалами на высоте 6000 метров над уровнем моря - и всё благодаря тому, что они имеют необычайно сильное сердце, связанное с мышцами, которые задействуются в полёте, набором дополнительных капилляров.
Императорские пингвины
Императорские пингвины славятся мягкостью своего сердца. Большую часть своего времени пары императорских пингвинов проводят, заботясь друг о друге и своём потомстве. Менее известным, однако очень важным является тот факт, что сердца императорских пингвинов работают крайне медленно, особенно во время погружения в воду: они делают около 15 сокращений в минуту, отключая от кровоснабжения все (кроме жизненно важных) органы и обеспечивая организм ровно стольким количеством кислорода, которое необходимо для глубоководной охоты.
Рептилии и земноводные
Лесная лягушка
Сердца многих животных, начиная от медведей и заканчивая сурками, замедляются, когда они впадают в спячку, однако, насколько нам известно, у лесных лягушек они могут вообще перестать биться в этот период. Зимой эти лягушки, по сути, превращаются в «сосульки»: благодаря специальному раствору в клетках, они могут приостановить метаболическую активность и позволить большей части воды в своём теле затвердеть без каких-либо последствий. Их сердца воспринимают это как должное; они прекращают биться, когда мир замерзает, и возобновляют активность с наступлением тепла.
Стеклянная лягушка
Все лягушки имеют трёхкамерное сердце с двумя предсердиями, получающими кровь от других частей тела, и одним желудочком, который шунтирует её обратно. Стеклянные лягушки уникальны тем, что весь этот процесс вы можете наблюдать своими глазами - их полупрозрачная кожа на брюхе позволяет человеку увидеть работу сердца и кровеносных сосудов внутри этих земноводных.
Питон подстерегает свою жертву
Питон
После того как питон хорошенько «пообедает», его сердце увеличивается в размерах на 40 процентов из-за жирных кислот, поступивших вместе с пищей. (Это ускоряет пищеварение - процесс, который у питонов может занимать до нескольких дней.)
Млекопитающие
Сердце синего кита, которое хранится в Королевском музее Онтарио
Синий кит
Популярная легенда гласит, что сердце синего кита - размером с автомобиль, а человек легко может пролезть через его аорту. Это не совсем верно. По словам Жаклин Миллер, сердце синего кита имеет размер «небольшого гольфмобиля или циркового электрического автомобильчика с бампером», а в его аорту поместится разве что одна голова человека.
Жираф
Сердце жирафа каждый день вынуждено бороться с давлением силы тяжести, чтобы доставить кровь к голове этого длинношеего животного. Ему удаётся это сделать благодаря очень толстым и прочным стенкам и кровеносным сосудам, которые расширяются и сужаются в быстром темпе. Когда шея жирафа удлиняется, кровеносные сосуды также претерпевают изменения, становясь толще.
Гепард
Сердце гепарда в покое совершает около 120 ударов в минуту - примерно столько же, сколько и сердце человека, который бежит трусцой. В то время как максимальная частота сердечных сокращений у человека составляет приблизительно 220 ударов в минуту - и чтобы её достичь, нужно некоторое время, «сердечная ракета» гепарда способна всего за несколько секунд развить частоту до 250 ударов в минуту. Это изменение является настолько интенсивным, что оно позволяет гепарду бежать на предельной скорости всего лишь около 20 секунд, после чего органы хищника начинают перегреваться и повреждаться.