Есть ли мозг у улитки

Кратко разберем строение всех улиток — и брюхоногих моллюсков, и органа слуха человека.

Улитка: строение тела

Ориентируясь на изображение выше, рассмотрим внутреннее строение типичного брюхоногого моллюска:

Ротовое отверстие.
Глотка животного.
На некотором расстояние от рта слюнные железы.
Этот верхний слой — кишечник.
В самой «сердцевине» — печень.
Вывод анального отверстия.
В задней части тельца расположено сердце животного.
В непосредственной близости от сердца почка.
Вывод отходов жизнедеятельности, спродуцированных почкой.
Всю эту полость занимает легкое.
Отверстие для дыхания.
Окологлоточные нервные узлы — ганглии.
Гермафродитная железа.
Эта лента — яйце-, семяпровод.
Яйцевод.
Собственно, семяпровод.
Флагеллум — жгутик.
Мешочек с «любовными стрелами», которые провоцируют размножение.
Расположение белковой железы.
Проток и полость семяприемника.
Отверстие половое.
Перикардиальная область («сердечная сумка»).
Отверстие реноперикардиальное.

К слову, улитки — одни из самых древних жителей нашей планеты. Ученые предполагают, что появились они на Земле около 500 миллионов лет назад. Удивительные существа способны адаптироваться к любой среде, не нуждаются в большом количестве пищи.

Строение систем жизнедеятельности улитки

Рассмотрим далее внутреннее строение улитки более детально.

Система дыхания. Легкие улитки — это сравнительно большой участок мантийной области, окутанный частой сетью тонких кровеносных сосудов. Через дыхательное отверстие сюда попадает воздух и через тонкие сосудистые стенки происходит газообмен.
Система пищеварения. Представлена довольно обширной ротовой областью. Но вот челюсти, радула («терка» с многочисленными зубчиками) скрыты в глотке. Сюда же выводятся продукты слюнных желез. Короткий пищевод улитки переходит в объемную полость зоба, которая, в свою очередь, перетекает в сравнительно малый желудок. Последний по всей окружности «обнимает» печень, которая занимает верхние спирали раковины животного. Отсюда идет петлевидная кишка, переходящая в заднюю кишку. Ее естественное отверстие находится справа, рядом с дыхательным. Надо отметить, что улиточная печень — не только пищеварительная железа, но и орган, где всасывается переработанная пища.
Система органов чувств. Строение улиток включает в себя органы равновесия, осязания, обоняния и зрения. Глаза расположены на верхних частях «рожек». У улиток это так называемый глазной пузырь — впячивание покровов тела. Глаз заполнен хрусталиком — сферической линзой, а к его дну подходит зрительный нерв. Надо сказать, у глазного пузыря прозрачная только фронтальная стенка, тыловая и боковые — пигментированные.
Нервная система. «Мозг» улитки — это ганглии: головные, ножные, плевральные (полостные) — парные; туловищный, паллиальный, париентальный — одиночные. Также по телу расположен ряд периферийных (местных) нервов. Церебральные (голова), педальные (ножная подошва) и плевральные (тело) ганглии соединены самими заметными коннективами.

Рассмотрим различия и схожести в строении разных видов — на примере виноградной улитки и улитки-ахатины.

Виноградная улитка: раковина и тело

Виноградная улитка (Helix pomatia) — представитель отряда легочных улиток семейства хелициды. Она считается самой высокоорганизованной из собратьев. По половым признакам — гермафродит.

Строение виноградной улитки — это раковина и туловище, состоящее из внутренностного мешка, ноги и головы. Внутренние органы животного, в свой черед, окутаны мантией, которую видно снаружи.

Строение улиток — это и строение их раковины. Так как животное ведет наземный образ жизни, эта оболочка крепкая — оберегает тело от повреждений и высыхания, спасает от хищников. В зависимости от места жительства цвет раковины варьируется от бело-коричневого до желто-коричневого. Высота «домика» — до 50 мм, ширина — до 45 мм. Ее форма — кубаревидная, с ребристой поверхностью и расширяющимися к устью завитками.

Тело у этого вида эластичное, мускулистое, богатое морщинами и складками, позволяющими задерживать влагу. Цвет — бежевый, коричневатый с особым узором. Длина мускульной ноги — 35-50 мм (вытянутой — до 90 мм). Для облегчения передвижения (его скорость равна 1,5 мм/с) на ножной подошве выделяется слизь.

Удивительно, но средняя продолжительность жизни улитки — 15 лет. Причем, при неблагоприятных условиях она может впасть в спячку на полгода. Как только наступает холодный период времени, улитка прячется в земле, втягивает голову и ногу в раковину и закрывает вход слизью, которая твердеет со временем.

Органы чувств виноградной улитки

На голове животного расположены две пары подвижных щупалец. Передняя, более длинная — это «нос» улитки. Задняя, вытягивающаяся — это глаза, которые могут различать предметы на расстоянии до 10 мм, а также реагировать на освещение.

Говоря про строение улиток, отметим, что многие из них очень чувствительны к запахам — капусту «чуют» на расстоянии до 40 см, а спелую дыню — до 50 см. Помогает перемалывать им пищу радула — язычок-терка.

Улитки-ахатины

Представители семейства ахатин — наземные легочные брюхоногие моллюски. Их раковина впечатляет размерами и прочностью. При этом у особей, живущих в южном климате, она белого цвета — для отражения солнечных лучей и более толстая. У живущих во влажных районах — тонкая и даже прозрачная.

Кожа тельца ахатин в морщинах и складках. Помимо легочного у них функционирует и кожное дыхание. Сокращающая подошва развита. Она снабжена железами, выделяющими слизь для удобства передвижения.

Щупальца на голове выполняют ту же функцию, что и у виноградных улиток — глаза и обоняние.

Органы чувств ахатин

Улитки-ахатины строение органов чувств имеют следующее:

Органы зрения. Улитки не только различают предметы на расстоянии до 1 см с помощью пары глаз на кончиках щупалец, но и имеют светочувствительные клетки в своем теле.
Обоняние ахатин — это «химическое чувство». В него включены и щупальца-«носики», и передняя часть головы, тела и ноги. На расстоянии до 4 см они реагируют на спирт, бензин, ацетон.
Щупальца и подошва — осязание.
Слух у улитки-ахатины, строение тела которой рассматриваем в этой статье, отсутствует.

При размножении каждая особь — и самец, и самка. Тесно прижавшись подошвами, они обмениваются сперматофорами, после чего откладывают яйца.

Строение улитки внутреннего уха

Напоследок поговорим о человеке. Улиткой у нас называется орган внутреннего уха, чья система представлена лабиринтом. Он, в свою очередь, состоит из костной капсулы и перепончатого образования внутри нее.

Отделы костного лабиринта:

преддверие;
собственно, улитка;
полукружные образования.

Улитка костной спиралью в 2,5 оборота обвивается в ухе вокруг костного стержня. По мнению некоторых ученых ее материал — самый крепкий в теле человека. Высота органа — 5 мм, ширина его основания — 9 мм.

Внутри улитка разделена продольными линиями перепонок на три района. Перилимфа содержится в барабанной и вестибулярной лестнице органа, которые сообщаются через геликотерму в вершине улитки. В средней же лестнице содержится эндолимфа. От барабанной лестницы ее отделяет базилярная мембрана с чувствительными волосками, соприкасающаяся с расположенной сверху мембраной текториальной.

Все это устройство вместе называется кортиевым органом. Именно здесь звуковые волны преображаются в электрические нервные импульсы.

Строение улиток — что животного, что человеческого органа — поражает своим объемным содержанием и гармоничностью относительно небольших размеров. Познакомиться с ним поближе — лишний раз убедиться в гениальности природы.

Улитки появились на нашей планете давно. Они приспособились обитать в различных средах и занимают в экосистемах определенные ниши. Но как удается брюхоногим моллюскам выживать в сложных условиях? Мозг – это важнейший орган, который определяет взаимоотношения организма и окружающей среды, позволяя адаптироваться к новым условиям и выискивать все новые способы выживания.

Улитки появились на нашей планете давно

Класс брюхоногие прошел длительный путь эволюции, поэтому его представители несут генетический опыт выживания и передают его следующим поколениям. У них появились разнообразные приспособления к среде обитания. При этом животные демонстрируют различные биологические усовершенствования — органы чувств, ногу для передвижения, структуры анализа информации и принятия решений (мозг, нервы, органы чувств). Нервная система помогла им выжить в борьбе за существование и занять нишу, в которой наиболее комфортно обитать.

Особенности нервной системы улиток

Виды класса брюхоногие имеют общие признаки строения нервной системы.

Нервная система улитки

централизация системы
периферические нервы ответвляются от центрального отдела
появление ганглий в продольных нервных стволах
концентрация скоплений (ганглий) вокруг пищевода
ганглии появились в ходе развития из эктодермы
периферические элементы (в пищеварительной системе) появляются из энтодермы
кожные и мышечные сплетения способны к осуществлению самостоятельных рефлексов
усложняется строение органов чувств — щупальца (органы вкуса, обоняния).
появляются особые структуры осфадии, статоцисты, глаза.

Тип нервной системы у улиток

Тип нервной системы у гастропод — разбросанно — узловая система. В ней преобладают ганглии (скопления нервных клеток) и коннективы, комиссуры (перемычки).

Строение улитки ахатина

Каждая группа ганглиев выполняет определенную функцию:

буккальные пары ганглиев иннервируют пищевод, глотку, желудок
церебральные связаны со щупальцами, статоцистами, глазами
педальные ганглии регулируют движения ноги
плевральные скопления клеток иннервируют мантию
париетальные контролируют функции жабр и осфрадий
висцеральные регулируют деятельность внутренних органов.
у высших брюхоногих моллюсков скопление ганглиев находится возле глотки.

У гастропод самое большое скопление нервных клеток находится на переднем конце тела.

Настоящий головной мозг с основными отделами и спинной мозг у брюхоногих отсутствует, вместо него жизненные функции организма регулируют скопления клеток – ганглии.

Мозг улиток на службе у роботов

Есть ли у улитки мозг? Эффективный центр — это ганглии, только два нейрона имеют самое большое значение в жизни: они отвечают за принятие сложных поведенческих реакций. Чтобы проверить это предположение, ученые создали контакт нейронов и электродов. Один нейрон несет информацию о чувстве голода, второй нейрон передает информацию о наличии пищи. У моллюсков имеется двадцати тысяч нервных клеток. Но для осуществления действий по утолению голода и поиска пищи нужна активация только двух нейронов. Так организм экономит энергию и биологические ресурсы. Результаты опытов используются в робототехнике, когда для запуска сложных механизмов применяются простые алгоритмы. Значит, требуется минимум контактов для действий искусственного интеллекта.

Улитки умеют принимать решения

Улиткам приходится выживать в природе, поэтому за длительный период эволюции у гастропод появился ряд приспособлений к среде обитания. В неволе эти брюхоногие учатся полезным для обитания в аквариуме приемам.

Улитки гораздо умнее, чем о них думают люди

У умных животных нейроны образуют множество контактов между отделами мозга. Но все эти контакты должны работать, иначе связи разрушаются. Процессы, происходящие при контактах нейронов, изучил Эрик Кандел, работая с улитками. У человека слишком много нейронов, около 86 миллиардов, поэтому такое количество затрудняет исследование. У аплизии их всего лишь несколько, поэтому изучить влияние на обучение и память гораздо легче. В ходе опыта Эрик Кандел установил, что кратковременная память связана с увеличением проводимости уже существующих синапсов. Долговременная память формируется во время образования новых контактов между клетками. Эти выводы применимы и к человеку, нервные импульсы одинаково у всех организмов прокладывают пути в мозг. Так нервные процессы, происходящие у улиток, помогли понять сложные контакты, которые формируются в ЦНС человека.

Улиточные мозги

У представителей рода Helix ученые исследовали действие командных нейронов, отвечающих за поведение. Эти ведущие ганглии относятся к группе мультимодальных нейронов, связанных прямыми контактами с несколькими системами.

У умных животных нейроны образуют множество контактов между отделами мозга

У другого представителя наземных легочных моллюсков, африканской ахатины, обнаружили гигантские нейроны, способные выполнять такие же функции, которые у человека регулируют отдельные зоны коры головного мозга. При изучении гигантских командных нейронов у хеликса, ученые выяснили, что нервные связи устанавливаются не только с мышцами мантии, но и с сердцем. Такая взаимосвязь позволяет небольшому количеству клеток регулировать работу, которую у высших организмов выполняют тысячи нервных структур. Повышается эффективность работы отдельных нейронов, но уменьшается адаптивность нервной системы.

Так за счёт особенностей строения мультимодальных нейронов улитки с разбросанно — узловой нервной системой показывают сложное поведение, используя несколько пар ганглиев.

Уникальные эксперименты российских ученых по пересадке ганглиев улиток в мозг лабораторных крыс помогут в лечении болезней, связанных с разрушением нейронов в мозге человека (болезни Альцгеймера и Паркинсона). С этой целью ученые проводят пересадку ганглиев гастропод в поврежденные участки центральной нервной системы крыс. Самая важная проблема при трансплантации — предотвратить отторжение пересаженных клеток, поскольку организм избавляется от чужеродных белков, запуская иммунные реакции. Улитки имеют слабую иммунную систему, поэтому с ними легче всего проводить исследования. Трансплантаты, взятые от пятидневных особей, великолепно приживаются и быстро разрастаются до 1.579 мм 2 , то есть увеличиваются в несколько раз.

Улитки – доноры нервной ткани

Подопытные животные с врожденной эпилепсией чувствуют себя прекрасно, у них уменьшается длительность припадков или совсем исчезает судорожная активность. Трансплантат выделяет физиологически активные вещества, действие которых еще до сих пор не изучено полностью. Теперь ученые пытаются установить, как влияют пересаженные ганглии на поведение крыс. В перспективе эти научные исследования предполагают создание эффективной методики для лечения тяжелых нарушений функций мозга человека. Изучая нервные процессы у брюхоногих, мы можем понять работу ЦНС человека. Это как в математике, применяя в вычислениях примитивный калькулятор, можно научиться работать с компьютером. У ПК – более сложный механизм, чем у калькулятора, но принцип действия одинаковый. Точно так же у животных, поняв сущность взаимодействия ганглиев, можно узнать, как действуют нейроны в мозге человека.

Американские биологи из Калифорнии провели эксперимент по передаче долговременной памяти, используя ганглии моллюска аплизии или морского зайца. При проведении опыта улиток учили воспринимать угрозу для жизни, используя слабый разряд электрического тока. Брюхоногие моллюски реагировали на раздражение током сокращением мышц. Эксперимент повторили через день и установили, что при нанесении удара мышцы сокращаются быстрее на 50 секунд, чем у контрольной группы улиток, которая не прошла обучение. Продолжением исследований стала работа по пересадке РНК нервных клеток, несущих воспоминания об опасности новым улиткам.

В ходе эксперимента семь необученных особей реагировали на внешние раздражители так же, как и подопытные организмы, сокращая мускулатуру за 40 секунд. Во время выработки рефлекса действуют чувствительные нейроны, несущие определенные РНК. Опыт подтвердил предположения ученых, что нейроны отвечают за сохранение воспоминаний. В будущем предполагается использовать подобные РНК для восстановления памяти у людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Одними из первых существ, появившихся на Земле, были улитки. Насчитывающие огромное число разновидностей по форме, размерам, отличительным особенностям, они обитают практически в каждом уголке планеты, играя важную роль в ее экосистеме.

Наверняка каждый человек хотя бы иногда задавался вопросом: каково строение улиток? Есть ли у них глаза, уши, зубы, мозг?

Строение улитки можно рассмотреть на примере гигантской представительницы класса Брюхоногие — ахатины, обитательницы тропических африканских лесов, снискавшей популярность в качестве домашнего питомца. Простота содержания, всеядность, отсутствие запаха, неприхотливость и привязчивость (каждая особь отлично знает своего хозяина) – факторы, по причине которых столь уникальное существо становится любимцем во многих домах. В неволе ахатины способны прожить около 10 лет.

Строение улитки ахатины

Строение ахатины – самого крупного представителя сухопутных моллюсков, достаточно простое: голова, туловище и раковина, размер которой может достигать 25 сантиметров.

На голове располагается ротовое отверстие и щупальца – длинные и подвижные, с глазами на конце. Способность видеть окружающие предметы у ахатинов измеряется всего лишь расстоянием в 3 сантиметра. При этом улитки очень чувствительны к освещению, особенно к яркому, интенсивность которого воспринимают не только органами зрения, но и расположенными на теле светочувствительными клетками.

Ушей, к сожалению, улитка не имеет, поэтому ничего не слышит. Отсутствие слуха компенсируют имеющиеся у моллюска органы обоняния: это кожа передней части тела и небольшие вздутия, расположенные на кончиках щупалец. Запах химических веществ (спирта, бензина, ацетона) улитка способна ощущать на расстоянии 4 см, ароматы еды почувствует примерно за 2 метра. Строение улиток, благодаря тем же щупальцам и подошве – органам осязания, наделяет их способностью воспринимать фактуру и форму окружающих предметов, знакомясь таким способом с внешним миром.

Домашний питомец — ахатина

Строение улитки ахатины, так же как и способности, при кажущейся простоте имеют интересные особенности. Так, им свойственна долговременная память: ахатины могут запоминать размещение источников пищи и возвращаться к ним. Взрослые особи имеют постоянное место для отдыха; при перенесении улитки на другое место (в пределах 30 метров), она приползет на свое родное, более привычное. Молодые экземпляры характеризуются подвижностью и могут преодолевать большие расстояния на протяжении дня; также имеют способность к дальним миграциям.

Характерные особенности и улиток

Строение улиток обусловлено их наземным существованием, в связи с чем у моллюсков хорошо развита подошва, оснащенная двумя ножными железами, которые выделяют слизь, и пропускающая через себя волны сокращений. Такие специфические особенности обуславливают оптимально легкое передвижение улиток по сухой поверхности.

Морщинистая кожа наравне с легким, которое у улитки в одном экземпляре, принимает важное участие в дыхательном процессе. Внутреннее строение улитки характеризуется наличием сердца, почки, нервных окончаний. По мнению специалистов, улитки не способны испытывать боль. Такая странность обусловлена отсутствием головного и спинного мозга, вместо которого имеется скопление ганглиев – нервных узлов, в совокупности образующих нервную систему разбросанно–узлового типа.

Защитные функции раковины

Раковина улитки, достаточно прочная и массивная, выполняет следующие функции:

защищает мягкое тело от повреждений механического характера в процессе передвижения;
оберегает от потенциальных врагов;
предохраняет тело улитки от высыхания.

На строение улитки, вернее ее раковины, прямое влияние оказывают климатические условия, в которых она обитает. Так, при повышенной влажности панцирь тонкий и прозрачный; в сухом и жарком климате его стенки становятся толще, а цвет становится белым (отражает солнечные лучи и защищает улитку от перегрева).

Знакомьтесь: улитка виноградная!

Строение виноградной улитки ничем не отличается от устройства остальных видов: та же раковина, туловище и голова со щупальцами. Разве что размер, в отличие от ахатины, на порядок меньше. Да и образ жизни приближен к полевым условиям, не в пример домашним ахатинам.

Однотонно окрашенная раковина виноградной улитки шаровидная, имеет округлую форму и надежно защищает тело моллюска от негативных внешних факторов. Нога, при помощи которой передвигается улитка, большая и мускулистая.

При передвижении происходит выделение железами слизи, смягчающей трение с поверхностью. Средняя скорость движения виноградной улитки составляет 1,5 мм/ сек.

Как размножаются улитки?

Особенное строение улиток напрямую влияет на процесс размножения, при котором каждая особь выступает в роли и самца, и самки. Для этого две улитки ведут любовную игру, заключающуюся в тщательном ощупывании друг друга, а затем плотном слиянии подошвами.