Раковина моллюсков | это… Что такое Раковина моллюсков?
У этого термина существуют и другие значения, см. Раковина (значения).
Разнообразие форм раковин брюхоногих моллюсков
Раковина моллюсков — наружное скелетное образование, покрывающее тело большинства моллюсков и выполняющее защитную и опорную функции.
Содержание
|
Строение
Строение раковины различается у представителей разных групп.
Раковина Conchifera
Схема строения края раковины Conchifera. 1 — наружный слой периостракума; 2 — внутренний слой периостракума; 3 — остракум; 4 — гипостракум; 5 — мантийный эпителий; 6 — железа периостракума; 7 — место секреции внутренней части периостракума; 8 — место секреции остракума; 9 — место секреции гипостракума
Раковины всех Conchifera (классы Gastropoda, Cephalopoda, Bivalvia, Scaphopoda, Monoplacophora) построены, в общем, по одной схеме.
Исходно раковина состоит из трёх слоёв:
- Периостракум — наружный тонкий слой, состоящий исключительно из белка — конхиолина. Фактически, он представлен двумя плотно прилегающими друг к другу слоями.
- Остракум — средний слой раковины, состоит из кристаллических призм карбоната кальция (СaCO3) в обёртке из конхиолина.
Структура его может быть весьма разнообразной. - Гипостракум или перламутровый слой — внутренний слой раковины, состоит из пластин СaCO3, также обёрнутых конхиолином.
Структура его может быть весьма разнообразной.Нередко, особенно у высокоорганизованных брюхоногих моллюсков, перламутровый слой отсутствует; зато остракум в таких случаях может состоять из множества разных по структуре слоёв.
Карбонат кальция в составе раковины моллюсков может находиться в виде трёх модификаций:
- Арагонит — характерен для наиболее древних моллюсков; перламутровый слой всегда состоит только из арагонита.
- Кальцит — по-видимому, эта модификация — более позднее приобретение моллюсков.
- Ватерит — используется для репарации.
Встречаются разнообразные комбинации арагонита и кальцита в раковинах разных моллюсков.
Секреция раковины осуществляется мантийным эпителием на её нарастающем крае. В его основании расположена железа периостракума, которая секретирует наружный слой периостракума.
В пространстве между мантийным эпителием и периостракумом (экстраполиальная полость) происходит процесс биоминерализации. Он осуществляется за счёт постоянной подкачки ионов Ca2+ и HCO3 и откачки ионов водорода. Таким образом создаётся благоприятная среда для образования углекислого кальция (CaCO3). Кроме того, в экстраполиальную полость секретируются мукополисахариды и белки для формирования конхиолиновой обёртки кристаллов углекислого кальция.
Раковина хитонов
У хитонов (Polyplacophora) раковина устроена несколько иначе, чем у других классов моллюсков.
В ней также выделяют три слоя:
- Периостракум — наружный слой, состоит исключительно из конхиолина.
- Тегментум — средний слой; состоит в основном из конхиолина с небольшой примесью углекислого кальция. Часто бывает пигментирован.
- Артикуломентум — внутренний слой, состоит практически из одного карбоната кальция.
Принципиальным отличием от других моллюсков является то, что через раковину проходят тяжи живой ткани. Они расположены на границе тегментума и артикуломентума. От них к поверхности идут ветвящиеся чувствительные образования — эстеты.
Редукция раковины
Редукция раковины наблюдается практически во всех классах моллюсков.
Так, у некоторых хитонов раковинные пластинки погружаются вглубь тела и теряют свои верхние слои: периостракум и тегментум.
Также погружение и редукция раковины характерны для высших головоногих моллюсков — Dibranchia. И если у каракатиц внутренняя раковина несёт функциональную нагрузку (используется для регуляции плавучести), то у кальмаров и осьминогов она исключительно рудиментарна.
Среди брюхоногих моллюсков наблюдается независимая редукция раковины в разных группах: во-первых, у лёгочных моллюсков — среди слизней (семейства Arionidae, Limacidae и др.) и, во-вторых, среди заднежаберных — в подотрядах Голожаберные, Крылоногие и др.
Морфология раковин
Морфология раковин брюхоногих моллюсков
Основные части, выделяемые у раковины брюхоногих моллюсков. На примере раковины Charonia tritonis
В строении раковины брюхоногих моллюсков принято выделять несколько элементов. Завиток образован верхними оборотами раковины. Последний оборот раковины открывается устьем. Верхняя часть завитка оканчивается
В верхней части оборота может присутствовать пришовная площадка, представляющая собой уплощенный участок, расположенный непосредственно под швом. Самая широкая, средняя часть оборота носит название Устье раковины у большинства брюхоногих прикрыто оперкулумом (оперкулюм, крышечка). Оперкулюм может быть известковым или роговым и обычно имеет коническую, округлую форму, у отдельных видов — форму запятой. Некоторые брюхоногие моллюски (например, ципреи, пресноводные и наземные лёгочные) лишены оперкулюма.
При определении моллюсков часто используют пропорции раковины, которые определяют с помощью специальных промеров [1]
Основные формы раковин брюхоногих моллюсков
Раковина эпитониума лестничного
Форма раковин
Подавляющее большинство раковин закручены вправо, они называются дексиотропными.
Однако, существуют также и левозакрученные раковины, которые называют синистральньми. Если посмотреть на раковину со стороны устья, то у правозакрученных оно расположено с правой стороны, у левозакрученых — с левой.
Большинство брюхоногих моллюсков имеют раковину, обороты которой не наползают друг на друга, а только соприкасаются — такие раковины называют эволютными. Те же раковины, у которых каждый новый виток полностью закрывает предыдущие, относятся к инволютным или конволютным. Инволютные раковины характерны для ципрей, тривий и некоторых других родов брюхоногих моллюсков. Конволютные раковины отличаются тем, что последний оборот скрывает все предыдущие, и они имеют веретеновидную форму со стороны устья. В этой части они более вытянуты, сифональный и задний каналы легко различимы на фоне крупной наружной губы и меньшего по размеру предпоследнего оборота. Такие раковины характерны для ovula и volva. Раковины, напоминающие спираль, обороты которой не сомкнуты вместе, а многократно перекручены в разных направлениях, называют деволютными, или раскрученными.
Устье раковины может быть округлым, овальным, продолговатым, полукруглым; узким или широким. Внутренние обороты раковины, срастаясь, образуют внутренний столбик или колумнеллу. У ряда видов внутренний канал колумнеллы открывается наружу на основании раковины в виду отверстия, называемого пупком. Данная морфологическая особенность имеет место у моллюсков из рода Natica. Внутренняя губа устья может быть широкой, узкой, вывернутой, а также содержать зубцы. Иногда данная губа может нести на себе утолщенный наплыв эмали, называемый
Внешняя губа устья имеет разнообразные морфологические варианты. Например, последние осевые гребни, рёбра и пластины окаймляют устье раковины мурексов, часто напоминая своей формой рыбьи плавники. Все представители семейства Strombidae имеют в нижней части внешней губы устья специальную выемку, которая позволяет моллюскам смотреть вокруг, не высовывая органы зрения из раковины. Также, часть представителей этого семейства обладает раковинами с широкой отогнутой наружной губой.
Представители рода Lambis обладают многочисленными изогнутыми выростами наружной губы устья раковины.
Раковина Murex pecten
В нижней части устья раковин некоторых брюхоногих моллюсков находится желобовидный или сомкнутый сифональный вырост, который в последнем случае содержит в себе сифональный канал, открывающийся на конце выроста отверстием.
Конусы и ципреи обладают своеобразными раковинами. Это привело к появлению специфических терминов, описывающих те или иные черты строения данных раковин. У раковин ципрей принято различать спинную (верхнюю), базовую (нижнюю) поверхности, а также базальный (боковой) край и срединную площадку. У конусов различают базу (основание), на которой могут встречаться пятна, тело и вершину, которая может быть гладкой или иметь круговой ряд зубчиков.
Скульптура
Скульптура раковин брюхоногих моллюсков может быть поверхностной (в этом случае она называется микроскульптурой) или настоящей скульптурой, образованной за счёт более глубоких слоев раковины.
Примерами микроскульптуры являются чешуйки, бугорки или спиральные бороздки. Настоящая скульптура бывает представлена килями, ребрами, рёбрышками, гребнями и пластинами. Иногда последние могут быть высокими, низкими, крыловидными. Высокие волнистые гребни и пластины некоторых мурексов принято называть вариксами. В случае вертикального расположения скульптурные образования называются осевыми, в случае поперечного — спиральными. В ряде случаев говорят о диагональной скульптуре.
Окраска
Общая окраска раковины может быть однотонной, пятнистой, полосатой или сложной, узорчатой. У одних видов пятна на раковине могут быть нечёткими, расплывчатыми, у других — контрастно выделяться на общем фоне раковины, принимая овальную, треугольную или квадратную форму, что может являться видовым признаком. Полосы в зависимости от расположения делят на осевые, в случае вертикального расположения, спиральные — в случае горизонтального, диагональные и зигзаговидные. Раковины некоторых видов брюхоногих моллюсков окрашены удивительно сложно.
Каждая раковина в пределах одного вида обладает своим уникальным, но имеющим общие черты, узором. Для некоторых узоров существуют специальные определения. Так, светлое пятно на спинной поверхности раковин ципрей часто называют окном, округлые пятнышки с контрастным включением именуют глазками, а тонкие каллиграфические линии, образующие живописный каскад треугольников разного размера и украшающие раковины некоторых видов конусов, носят название чешуйчатого узора.
Морфология раковин двустворчатых моллюсков
Внтуренне строение левой раковины двустворчатых моллюсков
Двустворчатые моллюски — двусторонне-симметричные животные, тело которых находится в раковине, состоящей из левой (верхней) и правой (нижней) створок. Более или менее выпуклый округлый бугорок на верхней части спинной поверхности створки называвается макушкой. У равносторонних раковин макушка занимает срединное положение, тогда как у большинства неравнесторонних раковин она смещена вперед, либо назад.
У ряда видов, например гребешки, спондилюсы, по бокам макушки имеются плоские треугольные выросты, называемые ушками.
Створки раковины соединены между собой эластичным лигаментом, расположенным на спинной поверхности позади макушек. Замок раковины, имеющийся у большинства моллюсков этого класса, представлен зубами и выемками на замочной площадке. Каждый зуб одной створки соответствует выемке другой, обеспечивая надёжное сочленение закрытых створок раковины.
На внутренней поверхности створок находятся округлые отпечатки мышц-аддукторов (замыкателей). Их может быть два или один. Между ними заметна тонкая и волнистая мантийная линия, которая проходит вдоль края створки. У видов, имеющих хорошо развитые сифоны, в задней части раковины эта линия, ограничивающая мантийный синус, делает изгиб.
Ряд двустворчатых моллюсков имеют раковину с различающимися по размеру, окраске, или даже форме створками. Таковы, например, устрицы, некоторые гребешки и спондилюсы. Часто более глубокая и светлая нижняя створка дополняется плоской и ярко окрашенной верхней.
Раковина королевского спондилюса
Форма раковин
Форма створок сильно различается у различных видов. Большинство двустворчатых имеют овальную или треугольную раковину. Также существуют моллюски с прямоугольной, дисковидной, клиновидной и трапециевидной формой створок.
Скульптура
Наружная поверхность створок может быть гладкой или же быть скульптурированной. Различают микроскульптуру и настоящую скульптуру. Микроскульптура (щетинки, бороздки, морщинки) образуется на поверхности периостракума, тогда как настоящая скульптура (рёбра, кили, шипы) образована более глубокими, призматическими слоями раковины. В случае пересечения концентрических рёбрышек равными по ширине и высоте радиальными образуется сетевидная текстура. Мелкие чешуйки на поверхности створок могут быть плоскими или выпуклыми. Они покрывают гладкую поверхность или располагаются на рёбрышках. Крупные чешуйки могут располагаться рядами, придавая последним вид ступенек, или заворачиваться в длинные трубочки на поверхности раковин.
Окраска
Общая окраска раковин двустворчатых моллюсков может быть преимущественно однотонной, пятнистой, с разнообразными линиями, узорами. Тонкие или широкие радиальные линии называют лучами, концентрические линии — полосами. Линии могут быть волнистыми, зигзагообразными, разветвляющимися или образовывать замысловатые узоры, например ромбы и треугольники, кресты.
Раковины самок нескольких видов аргонавтов
Морфология раковин головоногих моллюсков
Раковина у головоногих моллюсков исходно представляет собой коническую трубку, прямую или согнутую, в жилой камере которой располагается мягкое тело, а задняя часть выполняет функцию гидростатистического аппарата. Приобретение раковиной планоспиральной свернутости является адаптационным механизмом, который дал им возможность расположить центр тяжести и плавучести по одной вертикали, или даже в одной точке (у Nautilus несовпадение данных центров составляет около 2 мм). Это в свою очередь требует от животного минимум усилий для приобретения любого необходимого положения в воде.
Головоногие моллюски со спирально свернутой раковиной впервые появивилсь в раннем ордовике (отряд Tarphycerida) и в течение долгого времени были немногочисленными. Начиная с девона (появлением отряда Nautilida и аммоноидеи) они получили преобладающее распространение. Данный тип раковины возник независимо по меньшей мере в трех крупных самостоятельных филогенетических ветвях. В нижнем карбоне возникли первые представители высших головоногих, у которых раковина постепенно редуцировалась и оказалась заключенной внутри мягких тканей тела.
Раковина хитона (Acanthopleura spinosa)
Морфология раковин хитонов
Раковина хитонов состоит из восьми пластин, которые независимо формируются в процессе эмбриогенеза. Пластинки расположены последовательно вдоль передне-задней оси тела. Первая и последняя пластинки отличаются от остальных по форме.
Средние шесть пластинок своей формой напоминают ромб. Кроме того, они имеют две пары выростов: передние (апофизы) и задние (боковые инсерционные пластинки), которые погружены в эпителий и состоят исключительно из артикуломентума.
Геологическое значение
Раковинный известняк с раковинами двустворок
Скопления раковин моллюсков играют важную роль в формировании некоторых типов донных осадков и осадочных горных пород, особенно раковинных известняков и птероподовых илов[2].
Раковины моллюсков и человек
Изготовление пуговиц из раковины двустворчатого моллюска
Использование раковин
Раковины моллюсков использовались как материал для изготовления различных инструментов: рыболовных крючков, резцов, скребков, насадок для мотыги[2]. Сами раковины употреблялись в качестве сосудов[2], а также музыкальных инструментов (конх) и украшений.
Добываемый из раковин перламутр используется для изготовления различных изделий, например, пуговиц, а также для инкрустаций[2].
В некоторых местностях раковины служили деньгами — к примеру, раковины каури на островах Океании[2].
Раковины в искусстве
Крупные раковины часто изображали на своих картинах художники Ренессанса. Примером могут служить картины, описывающие мифологический сюжет — рождение Венеры. На знаменитой картине Сандро Боттичелли Венера изображена стоящей на огромной раковине гребешке, которая была её символом (см. Афродита Анадиомена).
В картине Вильяма Бужеро ракушки используются и как музыкальный инструмент.
Примечания
- ↑ http://www.rheos.org.ru/studmat/key/mollusca.pdf
- ↑ 1 2 3 4 5 Иванов А. В. Раковина // Большая Советская Энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. — 3-е изд. — Москва: Советская Энциклопедия, 1975. — Т. 21. — С. 447. — 640 с. — 630 000 экз.
Литература
- Наталья Московская. Раковины мира. История, коллекционирование, искусство. Издательства: Аквариум-Принт, Харвест, 2007 г. Твердый переплет, 256 стр.
Твердый переплет, 256 стр.См. также
- Раковина
| |||
Исходно раковина состоит из трёх слоёв:
Назад |
Кроме того, в экстраполиальную полость секретируются мукополисахариды и белки для формирования конхиолиновой обёртки кристаллов углекислого кальция.
Крышечки у разных видов неодинаковы по структуре, размеру и форме (в соответствии с закрываемым устьем) и могут напоминать тонкий диск, пуговицу или мраморную пластинку. Каждый виток раковины называется оборотом, а последний и самый крупный — туловищным оборотом. Они бывают хорошо видны, например у трубачей, уплощены и почти слиты внешне, как у конусов, или вообще не заметны снаружи, как у ципрей.Она продает морские раковины… — Любопытно
Одним из моих любимых сувениров в детстве была ракушка (кажется, гребешок) с выпученными глазами и приклеенными пушистыми волосами.
Странный и удивительный мир ракушек. Источник изображения: Джессика Ривз Самый ценный подарок на память. Сама раковина была очень хорошенькой — шатающиеся глазки и пушистые волосы особо не улучшали ее внешний вид. На его поверхности были цветные полосы и хорошо заметные гребни. А если приглядеться, то можно было увидеть еще более сложные структуры и текстуры.
Довольно странно думать, что такую сложную и замысловатую структуру построил кругленький моллюск или улитка, у которых технически даже нет мозга. Так как они это делают?
Из чего сделана оболочка?
Они могут выглядеть очень по-разному, но почти все раковины, которые вы подбираете на пляже, сделаны из одного и того же материала: карбоната кальция (CaCO 3 ), также известного как минерал кальцит. На самом деле это тот же минерал, из которого состоят сталактиты и сталагмиты, найденные в пещерах, хотя, очевидно, процесс формирования сильно отличается. Раковины также могут быть сделаны из минерала арагонита, который имеет точно такой же химический состав, как кальцит — CaCO 9.0009 3 — но атомы внутри минерала упакованы вместе по-другому, что придает минералу другую структуру.
Интересно, что минерал арагонит геологически формируется только в условиях высокой температуры и высокого давления — он не является геологически стабильным в нормальных условиях на поверхности Земли; превращается в кальцит.
Как именно некоторым моллюскам удается производить эту обычно нестабильную форму карбоната кальция, до сих пор остается загадкой.
Слева направо: Сравнение формы, молекулярной структуры и формы кристаллов кальцита и арагонита.
Многие раковины сделаны как из кальцита, так и из арагонита. Раковины синих мидий (тех, которые вы покупаете в рыбном магазине и найдете в своем соусе маринара) растут одновременно в двух направлениях: раковина становится длиннее, с добавлением слоев кальцита на растущем краю, а также утолщается, добавляя слои арагонит внутри. Этот внутренний слой известен как перламутр или перламутровый слой, и он имеет блестящий, жемчужный вид — подумайте о «перламутровой» раковине. Блеск обусловлен структурой кристаллов арагонита — они образуют небольшие пластинчатые структуры, преломляющие свет. Внешний слой называется призматическим и обычно выглядит более тусклым.
Мидия с участками роста кальцита и арагонита.
Еще одна интересная особенность заключается в том, как можно чинить панцири: иногда животное, выращивающее кальцитовый панцирь, на самом деле использует арагонит для ремонта трещин или повреждений панциря.
С карбонатом кальция смешано небольшое количество белка внутри скорлупы. Это делает очень прочный, но легкий материал, который сопротивляется растворению в воде, чтобы обеспечить защиту мягкому, слизистому и в остальном очень уязвимому животному внутри.
Всю раковину покрывает органический белковый слой, называемый периостракумом. Это органический слой, который помогает изолировать область, в которой происходит активное формирование скорлупы, и обеспечивает органическую основу, на которую откладывается карбонат кальция. Это также помогает защитить оболочку, придавая ей повышенную водонепроницаемость и долговечность. После того, как животное какое-то время мертво, периостракум теряется (часто съедается бактериями или стирается), обнажая под ним карбонатно-кальциевую оболочку.
Как строятся раковины?
Процесс создания раковины известен как биоминерализация — био для биологического (поскольку его создает животное) и минерализация , потому что формируется минеральный кальцит или арагонит.
У типичного моллюска или улитки есть область тела, называемая мантией, которая, как правило, представляет собой часть животного, которая может высовываться из раковины (хотя некоторые моллюски, такие как устрицы, никогда не высовывают кусочки себя из раковины) , и эта область выделяет жидкость, называемую внематовой жидкостью. Эта жидкость содержит ингредиенты для построения скорлупы: кальций (Ca 2+ ) углерод (С) и кислород (О). Углерод и кислород обычно встречаются вместе в форме карбоната (CO 3 2-).
Итак, животное сначала откладывает слой конхиолина, который состоит из белка и хитина. Хитин — это прочный природный полимер, который содержится в клеточных стенках грибов и панцирях ракообразных, таких как омары и креветки. Затем, вытягивая необходимые ингредиенты из внематочной жидкости, животное строит новый слой оболочки из карбоната кальция, либо кальцита, либо арагонита.
Микрофотография структур оболочки. Механизм, управляющий созданием снарядов, до сих пор остается загадкой.
Источник изображения: Пали Налу / Flickr.Точные механизмы, управляющие созданием оболочек, до сих пор точно не известны. Ученые считают, что животное выделяет определенные белки , которые связывают ионы кальция и направляют образование кристаллов кальцита или арагонита, при этом разные белки опосредуют образование разных минералов.
СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПИСЕЙ СО ВРЕМЕНЕМ
По мере роста животного его дом — защитная оболочка, которая его окружает, — должен увеличиваться, поэтому они наращивают свои оболочки слой за слоем, создавая «полосы роста» или приросты внутри оболочки. Некоторые из этих приростов видны на внешней поверхности раковины, тогда как другие видны только во внутренней структуре. Но самое интересное в приростах роста то, что на их ширину или толщину влияют условия окружающей среды, такие как температура. Некоторые приросты являются отражением приливных циклов, некоторые демонстрируют годовую периодичность. Таким образом, серия приростов внутри раковины, по сути, является записью жизни животного, и, подобно изучению годичных колец на деревьях, некоторые ученые изучают их, чтобы интерпретировать среду, в которой это животное жило и росло.
Химические характеристики также важны — другие металлы, такие как магний (Mg 2+ ) или стронций (Sr 2+ ) могут заменять кальций в карбонате кальция, и это часто зависит от условий окружающей среды, таких как температура или соленость. Тяжелые металлы, включенные в скорлупу, могут свидетельствовать о загрязнении окружающей среды. Так что просто подумайте об экологических рекордах, сохраненных в слоях раковины следующей устрицы или морского гребешка, которые вы съедите в буфете из морепродуктов!
Все разные формы…
Существует множество различных видов улиток и моллюсков, поэтому само собой разумеется, что существует множество различных форм и размеров раковин! Большинство раковин, с которыми вы столкнетесь, прогуливаясь по пляжу, — это либо двустворчатые моллюски — раковины, состоящие из двух (часто симметричных, но не всегда) створок, таких как мидии, моллюски, гребешки и перья. Другие — брюхоногие моллюски — улиткообразные, такие как блюдечки, барвинки, трубачи и каури.
Некоторые сложные конструктивные особенности оболочек обеспечивают дополнительную прочность, не делая оболочку чрезмерно толстой. Сравните ребристую и ребристую поверхности некоторых ракушек, например морских гребешков, с гофрами на картоне. Раковины из тропических районов, где наряду с разнообразной пищей обитают и разнообразные хищники, часто имеют замысловатое расположение шипов и рогов, служащих защитой. Некоторые раковины имеют такую форму, которая помогает животному закрепиться в песке или отложениях или не дает ему утонуть слишком глубоко.
Одной из архетипических структур раковины является изящная спираль, созданная многими брюхоногими моллюсками. Эти раковины обычно состоят из камер, в которых живет животное. По мере того, как животное растет, ему требуется большая камера, и поэтому оно добавляет новую на панцирь.
Оболочечные спирали имеют элегантную геометрию, в которой при любом угле поворота расстояние от начала спирали увеличивается на фиксированную величину.
Это известно как логарифмическая спираль. Другая интересная особенность спиральных оболочек заключается в том, что подавляющее большинство из них вращается вправо — они правые. Левосторонние раковины, спирали которых вращаются влево, встречаются очень редко. Так было не всегда — летопись окаменелостей показывает, что преобладающее направление спиральных оболочек менялось на протяжении геологического времени.
ЦВЕТА
Что касается полос, которые были на моем маленьком пучеглазом друге из раковины, большинство окрасок раковин вызвано пигментами, включенными в раковину из карбоната кальция или внутри периостракума. Обычно пигменты включаются в регулярный рисунок, такой как полосы или спирали цвета. У других раковин он не такой правильный, с пятнистой или пятнистой окраской.
Натуральный цветной пигмент ракушек. Источник изображения: Кристина / Flickr. Есть несколько объяснений. Считается, что тропические раковины более разнообразны и красочны из-за большего разнообразия доступных им источников пищи по сравнению с их холодноводными собратьями, которые обычно имеют более темные и тусклые цвета.
Некоторые окраски очень хорошо работают в качестве камуфляжа, позволяя животному сливаться с окружающей средой и прятаться от хищников. Некоторые раковины, такие как морские водоросли, найденные вдоль края пляжа среди прибоя, демонстрируют большое количество вариаций цвета, подобно разнообразию, наблюдаемому на пляже, усыпанном галькой. Некоторые ученые также считают, что некоторые отметины на панцире служат своего рода ориентиром для животного для дальнейшего роста панциря.
Но это на самом деле не объясняет все различия, которые мы наблюдаем в окраске некоторых раковин — некоторые раковины живут в глубоком океане, где темнота делает визуальную маскировку излишней. А окраска некоторых раковин, таких как темно-фиолетовая мидия, проявляется только на внутренней стороне раковины и видна только после того, как животное умерло.
… и размеры
Размер скорлупы может частично зависеть от среды, в которой она растет. Некоторые (но не все!) моллюски из более холодных регионов, ближе к полюсам, очень медленно растут и поэтому не вырастают очень большими.
Однако они могут жить долго — самое древнее известное отдельное животное на самом деле является моллюском — океанским квахогом, Арктика исландская . Этот моллюск обитает в холодных водах Северной Атлантики, и полосы роста одного образца раковины показали, что он дожил до 507 лет.
В теплых тропических районах обитают гигантские моллюски ( Tridacna spp.), размер которых может достигать более 1,2 метра, а также крошечные раковины, из которых состоит песок на некоторых пляжах на островах коралловых атоллов. Самая маленькая раковина моллюска — это раковина улитки, которая живет на известняковых скалах малайзийского Борнео — ее средняя высота составляет 0,7 миллиметра.
Говоря о крошечных, было бы упущением упустить из виду огромное количество микроорганизмов, обитающих в океане, которые также строят раковины из карбоната кальция. Это фораминиферы (ласково называемые форамами), которые присутствуют в океанских отложениях, толще воды океана и других водных средах.
Всего насчитывается более 50 000 видов форамов — 10 000 живых и еще 40 000 задокументированных в летописи окаменелостей. Из живых видов только около 40 видов живут в толще воды, а остальные живут в отложениях морского (или озерного, или речного) дна. Хотя эти животные крошечные, они также строят чрезвычайно сложные и красиво структурированные раковины и играют решающую роль в круговороте углерода в океанах планеты.
Еще одним важным производителем раковин в океане, который чрезвычайно важен для глобального углеродного цикла, являются кокколитофориды. Эти ребята на самом деле одноклеточные растения. Они также микроскопические и состоят из нескольких круглых «пластин», наложенных друг на друга, образуя сферическую форму. Отдельные пластины имеют диаметр около трех тысячных миллиметра. В океане невероятное количество кокколитофоридов — за один день может появиться два поколения, и, по оценкам, эти крошечные существа производят более 1,4 миллиарда килограммов кальцита в год.
И в завершение трифекта крошечных у нас есть остракоды. Это крошечные ракообразные, которые тоже образуют кальцитовую оболочку. Известно около 70 000 видов остракод, 13 000 из которых все еще живы, а остальные обнаружены только в летописи окаменелостей. Остракоды встречаются как в морской, так и в пресноводной среде.
Мягкая визуализация панциря остракода. Источник изображения: Hecht801/Flickr. Подобно тому, как более крупные раковины могут фиксировать условия окружающей среды в структуре и химическом составе своих раковин, то же самое делают фораминферы, кокколитофориды и остракоды. Образцы, сохранившиеся на протяжении всей летописи окаменелостей, предоставили огромное количество информации, которую ученые использовали для определения климатических условий Земли в далеком прошлом. Именно изучая химию форамов, ученые смогли собрать воедино историю земных ледниковых циклов (ледниковых периодов) — крошечных оболочек, которые рассказывали огромную историю.
Другими раковинами, важными для летописи окаменелостей, являются брахиоподы. Есть еще некоторые виды брахиопод, которые существуют сегодня, но их немного — в геологической истории они в значительной степени уступили место видам моллюсков, которые распространены сегодня. Тем не менее, в летописи окаменелостей их много, и их раковины также могут предоставить важную информацию о климате.
И хотя эти красивые, замысловатые раковины, наполненные информацией, являются наследием, оставленным этими животными, сами животные-моллюски сыграли важную роль в истории и эволюции человечества. Моллюски были важной частью рациона гомининов уже более миллиона лет. Homo erectus в Триниле, Ява, H. erectus в Леванте в Убейдии, неандертальцы в Гибралтаре и ранний H. sapiens в Пинакл-Пойнт в Южной Африке, все они в свое время питались буфетами из морепродуктов. Считается, что микроэлементы (например, омега-3/ДГК) из этих продуктов, вероятно, сыграли важную роль в эволюции мозга.
Таким образом, мы можем поблагодарить моллюсков не только за то, что они предоставили запись климатической истории в своих раковинах, но и за то, что они позволили нам быть достаточно умными, чтобы понять это!
В общем, разнообразие размеров, форм и расцветок панцирей просто поразительно, и остается немало загадок относительно того, как именно эти животные создают свои прочные, легкие и прочные жилища.
Как делают ракушки? — Океанографический институт Вудс-Хоул
Одна из самых ярких особенностей наших пляжей — это ракушки. Их завитки, изгибы и блестящие переливающиеся внутренности — останки животных. Большинство раковин происходят от мягкотелых моллюсков. Улитки, моллюски, устрицы и другие нуждаются в жесткой защите своих раковин. Это жесткое внешнее покрытие защищает вкусное тело, скрывающееся внутри. Другие животные, такие как крабы и омары, также образуют прочное внешнее покрытие, но здесь мы сосредоточимся на раковинах моллюсков.
Откуда берутся снаряды? Их делают животные.
Моллюски имеют наружный слой ткани на теле. Этот слой, называемый мантией, соединяет животное с его панцирем. Мантия также создает эту оболочку.
Специализированные клетки мантии строят оболочку, используя белки и минералы. Они секретируются — высвобождаются в пространство вне клеток. Там белки создают каркас, поддерживающий растущую оболочку. Белки в каркасе также определяют, какие минералы используются в конкретных частях скорлупы.
Ученые исследуют, как повышенный уровень CO2 в морской воде влияет на способность животных создавать раковины. Здесь раковины (Strombus alatus) пришли в упадок (слева), но, что удивительно, некоторые из них процветали. Фото Тома Клейндинста © Океанографический институт Вудс-Хоул
Двустворчатый моллюск, выращенный в лаборатории. Фото Тома Клейндинста © Woods Hole Oceanographic Institution
Карбонат кальция, основной минерал, содержащийся в скорлупе (включая яичную скорлупу), связывается с белком. Если вы когда-нибудь видели, как строители строят из бетона, то это похоже на это.
Белок похож на стальную арматуру, которая придает форму и поддержку. Карбонат кальция подобен цементу, который заполняет все пробелы.
Карбонат кальция может образовывать два разных типа кристаллов. Один называется кальцитом. Этот невероятно распространенный кристалл можно найти по всему миру. Кальцит входит в состав мела, мрамора, кораллов, известняка и морских ракушек. Другая форма – арагонит. Этот кристалл имеет другое расположение карбоната кальция. И кальцит, и арагонит встречаются в морских раковинах.
Раковина моллюска состоит из трех слоев. Каждый состоит из одинаковых материалов. Но то, как эти материалы расположены, придает каждому из них свой внешний вид. Внешний слой в основном состоит из белка. Это часто грубо и может иметь удары или шипы. Белки в среднем слое заставляют карбонат кальция образовывать кристаллы кальцита. Они заполняют промежутки, делая скорлупу трудно ломаемой.
Самый внутренний слой находится в контакте с мантией. Это гладкий переливающийся слой, называемый перламутром или перламутром.
Перламутр состоит из белка и карбоната кальция. Но он выглядит и ощущается совершенно иначе, чем другие части корпуса. Это потому, что мантия выделяет разные белки для разных слоев. Различные белки вызывают кристаллизацию карбоната кальция по-разному. Те, что используются в среднем слое, создают кальцит. Те, что используются в самом внутреннем слое, создают арагонит.
По мере роста животного его панцирь должен расти вместе с ним. Это происходит по внешним краям. Улитка дополняет свою раковину вокруг отверстия, куда она высовывает голову. Для моллюска или мидии это внешние края, где две раковины разделяются. В результате образуются годичные кольца, подобные кольцам на дереве, которые позволяют нам определить возраст моллюска.
Когда животное внутри умирает, его панцирь постепенно разбивается о камни и песок. Со временем скорлупа разрушается. Они становятся частью песка. На белых пляжах песок почти полностью состоит из крошечных кусочков ракушек.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О МОЛЛЮСКАХ И ОКИСЛЕНИИ ОКЕАНА
Водное животное, такое как моллюск или ракообразное, имеющее раковину или похожий на раковину экзоскелет.
Leave A Comment