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头足纲本文重定向自 頭足綱

头足纲
化石时期:500–0 Ma
寒武纪-现今
Haeckel Gamochonia.jpg
自然界的艺术形态》(1904年),图版 54: Gamochonia
科学分类
界: 动物界 Animalia
门: 软体动物门 Mollusca
纲: 头足纲 Cephalopoda
Cuvier, 1797
亚纲

头足纲学名Cephalopoda)是软体动物门的一个纲。化石种在一万种以上,现仅存786种,主要是各类乌贼章鱼

头足纲可分为两个到四个亚纲,其中现存两个亚纲。一个是蛸亚纲(Coleoidea)又称为二鳃亚纲,外壳已经消失或是内化。此亚纲包括章鱼乌贼鱿鱼等。另一个是鹦鹉螺亚纲(Nautiloidea)又称为四鳃亚纲,外壳依然存在,此纲包括鹦鹉螺等。另有已灭绝的菊石亚纲(Ammonoidea,也可以分类为四鳃亚纲)和箭石亚纲(Belemnoidea)。

头足纲分布在所有海域的所有深度,目前没有发现适应淡水的种类,但有些能够适应不同盐度的水。

特征

头足纲动物为全部海生,肉食性,身体两侧对称,分头、足、躯干三部分。头部发达,两侧有一对发达的眼。足着生于头部,特化为腕和漏斗,故称头足类。漏斗位于头部腹面,在头和躯干之间。原始种类具有外壳,现存种类则多是内壳或无壳。鳃为羽状,一对或二对,心耳和肾的数目和一致。口腔具有角质齿舌。神经系统集中,感官发达。循环系统为闭管式。直接发育(无需变态)。

神经系统与行为

头足类的神经系统发达,由中枢神经系统,周围神经系统和交感神经系统组成,结构复杂。

头足纲被认为是最聪明的无脊椎动物,因为它们有高度发展的知觉和较大的。它们的腹足纲双壳纲都来的大。除了鹦鹉螺之外,头足纲的表皮拥有一种特殊的色素细胞(chromatophore),使他们能够经由变色来进行沟通伪装。有研究显示一只章鱼的智力有如五岁的孩童,能够进行开罐、玩积木等较复杂的动作。

此外头足纲的神经系统无脊椎动物之中最为复杂的,在外套膜(mantle)中庞大的神经纤维成为神经生理学常用的实验材料。

头足纲的视觉敏锐,实验证明普通的章鱼能够辨识亮度、形状、大小还有物体的垂直和水平方向。头足纲的眼睛更能够感应光线的偏振平面。令人惊讶的是,这些能够变色的头足纲动物大都是色盲。当他们进行伪装的时候,能够依照他们所看见的背景,利用色素细胞改变皮肤的亮度和花纹。而改变颜色的时候使用的是彩虹色素细胞(iridophore)和白色素细胞(leucophores),这些细胞能够反映环境的光线。目前为止,只有一个种类的彩色视觉(color vision)得到证明,称为萤火鱿(Sparkling Enope Squid)。

循环系统

头足纲是软体动物当中唯一拥有封闭式循环系统馝分类:它们拥有两个经由中的微血管来输送血液的鳃心;一个经由身体的其他部分输送充氧血的单一系统心脏(single systemic heart)。

和其他的软体动物一样,头足纲利用一种含铜离子的血青蛋白(hemocyanin)来运送氧气,而不是像鸟类或一般哺乳动物使用血红素。它们的血液缺氧时呈无色透明;接触空气之后时呈蓝绿色。

运动方式

头足纲的一般行动方式是利用喷射动力,充满氧气的水被吸入外套膜中的之后,肌肉收缩使空间减少,导致水从由足演变而成的漏斗管(hyponome)喷出,通常是背对着水喷出,并且能够用漏斗控制方向。这是一种相对用尾巴推进更为耗能的移动方式,相对效率随着体型增大而降低,这也使一些种类尽可能使用来推进。

有一些种类的章鱼能够在海底行走,墨鱼和乌贼可以摆动外套膜上的翼状肌肉来移动。

繁殖与生命周期

除了少数例外,蛸亚纲的寿命很短且成长快速,大多数吃下的养分都被它们用来长大。大多数种类的雄性阴茎是一个用来将精囊输送到交接腕(hectocotylus)的生殖管(gonoduct)肌肉末端。而交接腕是用来将精囊输送给雌性。有一些种类没有交接腕,它们直接将较长的阴茎伸出外套膜来与雌性直接交配。此外他们行"单次繁殖",也就是一生只生产一次。下完一整组的蛋之后便死亡。

鹦鹉螺亚纲则行“多次繁殖”,它们寿命较长,且一次只下少量的蛋。

演化

头足纲于寒武纪晚期出现。早古生代时期的头足纲位于食物链的顶端。

头足纲的起源尚无定论,目前有两种解释:

  • 已灭绝的托莫特壳类可能是头足纲的原始型态,它有类似章鱼的触腕,但却用类似蜗牛的腹足来行走于海床
  • 可能起源于某类寒武纪早期的,背着一片小贝壳的,外形像单板纲或者腹足纲的小型软体动物,可能是太阳女神螺类
  • nectocaris pteryx 内克虾 是一种可能的头足类动物,已知于“早寒武世”帽天山页岩和“中寒武世”伯吉斯页岩 , Nectocaris的意思是“游泳虾”。

古代的头足纲有外壳保护,这些外壳原本是圆锥状,但是后来变成了鹦鹉螺那样的螺旋形状。到了现代,许多的种类依然有内壳,而大多数拥有外壳的种类在白垩纪就消失了。不论是菊石亚纲蛸亚纲,都是由拥有外壳的杆石目在4亿年前的泥盆纪分化出来。

触手(腕)的起源

关于头足纲触手(腕)的起源尚无定论,目前有两种解释。

  • 足源说,腕由腹足分裂而成。
  • 头源说,腕由头——准确地说是口周围的结构分裂强化而成。

分类

头足纲

  • 鹦鹉螺亚纲 Nautiloidea:又称四鳃亚纲
    • 短棒角石目 Plectronocerida:已灭绝,头足纲在寒武纪的祖先
    • 爱丽斯木角石目 Ellesmerocerida:已灭绝,包括所有之后头足纲的祖先
    • 内角石目 Endocerida:已灭绝,繁盛于奥陶纪,包括古生代最大的无脊椎动物房角石
    • 珠角石目 Actinocerida:已灭绝
    • 叠盘角石目 Discosorida:已灭绝
    • 假直角石目 Pseudorthocerida:已灭绝
    • 触环角石目 Tarphycerida:已灭绝
    • 箭钩角石目 Oncocerida:已灭绝
    • 鹦鹉螺目 Nautilida:鹦鹉螺和化石亲戚
    • 袋角石目 Ascocerida:已灭绝
    • 直角石目 Orthocerida:已灭绝
    • 杆石目 Bactritida:已灭绝,包括所有蛸亚纲和菊石亚纲祖先
管鱿目的一种

注释

  1. ^ 1.0 1.1 Messenger, John B.; Roger T. Hanlon. Cephalopod Behaviour. Cambridge: Cambridge University Press. 1998: 17–21. ISBN 978-0-521-64583-6.
  2. ^ Messenger, John B.; Roger T. Hanlon. Cephalopod Behaviour. Cambridge: Cambridge University Press. 1998: 68. ISBN 978-0-521-64583-6.
  3. ^ Wells, M.J. Nervous control of the heartbeat in octopus. Journal of Experimental Biology. 1980, 85 (1): 112 [2006-12-02]. (原始内容存档于2007-03-04).
  4. ^ Ghiretti-Magaldi, A.; Ghiretti, F. The Pre-history of Hemocyanin. The Discovery of Copper in the Blood of Molluscs. Cellular and Molecular Life Sciences (Birkhäuser Basel). October 1992, 48 (10). [永久失效链接]
  5. ^ Shuichi Shigeno, Sasaki Takenori, Sigurd von Boletzky, The origins of cephalopod body plans: A geometrical and developmental basis for the evolution of vertebrate-like organ systems. Cephalopods - Present and Past, Tokai University Press, Tokyo, p. 23-34, 2010

外部链接

英文


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