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头足纲

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头足纲
《自然界的藝術形態》(1904年),圖版 54: Gamochonia
自然界的藝術形態》(1904年),圖版 54: Gamochonia
科學分類
界: 动物界 Animalia
門: 软体动物门 Mollusca
綱: 头足纲 Cephalopoda
Cuvier, 1797
亞綱

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。口腔具有颚片和齿舌。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)。

頭足綱可分為兩個到四個亞綱,其中現存兩個亞綱。一個是蛸亞綱(Coleoidea)又稱為二鰓亞綱,外殼已經消失或是內化。此亞綱包括章魚、烏賊、鱿鱼等。另一個是鹦鹉螺亚纲(Nautiloidea)又称為四鳃亚纲,外殼依然存在,此綱包括鸚鵡螺等。另有已滅絕的菊石亚纲(Ammonoidea,也可以分类為四鳃亚纲)和箭石亞綱(Belemnoidea)。

頭足綱分布在所有海域的所有深度,目前沒有發現適應淡水的種類,但有些能夠適應不同鹽度的水。

神經系統與行為[编辑]

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。

頭足綱被認為是最聰明的無脊椎動物,因為牠們有高度發展的知覺和較大的。牠們的腹足綱雙殼綱都來的大。除了鸚鵡螺之外,頭足綱的表皮擁有一種特殊的色素細胞(chromatophore),使他們能夠經由變色來進行溝通偽裝。有研究顯示一隻章魚的智力有如五歲的孩童,能夠進行開罐、玩積木等較複雜的動作。

此外頭足綱的神經系統無脊椎動物之中最為複雜的,在外套膜(mantle)中龐大的神經纖維成為神經生理學常用的實驗材料。

頭足綱的視覺敏銳,實驗證明普通的章魚能夠辨識亮度、形狀、大小還有物體的垂直和水平方向。頭足綱的眼睛更能夠感應光線的偏振平面。令人驚訝的是,這些能夠變色的頭足綱動物大都是色盲[1]。當他們進行偽裝的時候,能夠依照他們所看見的背景,利用色素細胞改變皮膚的亮度和花紋。而改變顏色的時候使用的是彩虹色素細胞(iridophore)和白色素細胞(leucophores),這些細胞能夠反映環境的光線[2]。目前為止,只有一個種類的彩色視覺(color vision)得到證明,稱為螢火魷(Sparkling Enope Squid)[1]

循環系統[编辑]

頭足綱擁有兩個經由中的微血管來輸送血液的腮心;一個經由身體的其他部分輸送充氧血的單一系統心臟(single systemic heart)[3]

和其他的軟體動物一樣,頭足綱利用一種含銅離子的血青蛋白(hemocyanin)來運送氧氣,而不是像鳥類或一般哺乳動物使用血紅素。牠們的血液缺氧時呈無色透明;接觸空氣之後時呈藍色[4]

運動方式[编辑]

頭足綱的一般行動方式是利用噴射動力,充滿氧氣的水被吸入外套膜中的之後,肌肉收縮使空間減少,導致水從由足演变而成的漏斗管(hyponome)噴出,通常是背對著水噴出,並且能夠用漏斗控制方向。這是一種相對用尾巴推進更為耗能的移動方式,相對效率隨著體型增大而降低,這也使一些種類盡可能使用來推進。

有一些種類的章魚能夠在海底行走,墨魚和烏賊可以擺動外套膜上的翼狀肌肉來移動。

繁殖與生命週期[编辑]

除了少數例外,亞綱的壽命很短且成長快速,大多數吃下的養分都被牠們用來長大。大多數種類的雄性陰莖是一個用來將精囊輸送到交接腕(hectocotylus)的生殖管(gonoduct)肌肉末端。而交接腕是用來將精囊輸送給雌性。有一些種類沒有交接腕,牠們直接將較長的陰莖伸出外套膜來與雌性直接交配。此外他們行"單次繁殖",也就是一生只生產一次。下完一整組的蛋之後便死亡。

鸚鵡螺亞綱則行“多次繁殖”,牠們壽命較長,且一次只下少量的蛋。

演化[编辑]

頭足綱在寒武紀晚期出現,在古生代中生代期間支配並分化出水生型態。已滅絕的托莫特壳类是頭足綱的原始型態,牠有類似章魚的觸腕,但卻用類似蝸牛腹足來行走於海床。早期的頭足綱位在食物链的頂端。

不論是古代的箭石類(Belemnoidea)或是現代的新頭足類(Neocoleoidea),或是菊石(ammonoids),都是由擁有外殼的鸚鵡螺類在4.5億年前到3億年前的古生代分化出來。古代的頭足綱有外殼保護,這些外殼原本是圓錐狀,但是後來變成了鸚鵡螺那樣的螺旋形狀。到了現代,許多的種類依然有內殼,而大多數擁有外殼的種類在白堊紀就消失了。

分類[编辑]

头足纲

  • 鹦鹉螺亚纲(Nautiloidea):又称四鳃亚纲
    • Plectronocerida:頭足綱在寒武紀的祖先
    • 愛麗斯木角石目(Ellesmerocerida):包括所有之後頭足綱的祖先
    • Endocerida
    • Actinocerida
    • Discosorida
    • Pseudorthocerida
    • Tarphycerida
    • Oncocerida
    • 鸚鵡螺目(Nautilida):鸚鵡螺和化石親戚,如珍珠鹦鹉螺
    • Orthocerida
    • Ascocerida
    • Bactritida:包括所有蛸亞綱和菊石亞綱祖先
枪形目鱿鱼

注釋[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Messenger, John B.; Roger T. Hanlon. Cephalopod Behaviour. Cambridge: Cambridge University Press. 1998: 17–21. ISBN 0-521-64583-2. 
  2. ^ Messenger, John B.; Roger T. Hanlon. Cephalopod Behaviour. Cambridge: Cambridge University Press. 1998: 68. ISBN 0-521-64583-2. 
  3. ^ Wells, M.J. Nervous control of the heartbeat in octopus. Journal of Experimental Biology. 1980, 85 (1): 112. 
  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). 

參考文獻[编辑]

  • Bather, F.A. 1888a. Shell-growth in Cephalopoda (Siphonopoda). Annals and Magazine of Natural History, Series 6, Vol. 1: 298-310
  • Bather, F.A. 1888b. Professor Blake and Shell-Growth in Cephalopoda. Annals and Magazine of Natural History. Series 6, Vol. 1: 421-426.
  • Berthold, Thomas, & Engeser, Theo. 1987. Phylogenetic analysis and systematization of the Cephalopoda (Mollusca). Verhandlungen Naturwissenschaftlichen Vereins in Hamburg. (NF) 29: 187-220.
  • Engeser, Theo. 1997. Fossil Nautiloidea Page. <http://userpage.fu-berlin.de/~palaeont/fossilnautiloidea/fossnautcontent.htm>
  • Felley, J., Vecchione, M., Roper, C. F. E., Sweeney, M. & Christensen, T., 2001-2003: Current Classification of Recent Cephalopoda. internet: National Museum of Natural History: Department of Systematic Biology: Invertebrate Zoology: http://www.mnh.si.edu/cephs/
  • Shevyrev, A.A. 2005. The Cephalopod Macrosystem: A Historical Review, the Present State of Knowledge, and Unsolved Problems: 1. Major Features and Overall Classification of Cephalopod Mollusks. Paleontological Journal. 39(6):606-614. Translated from Paleontologicheskii Zhurnal No. 6, 2005, 33-42.

外部連結[编辑]

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