CEPHALOPODEN: KENMERKEN, HABITAT, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE

De koppotigen zijn een groep dieren die deel uitmaken van een van de 11 klassen die deel uitmaken van het phylum Mollusca. Etymologisch betekent zijn naam "voeten op het hoofd", wat verwijst naar de lange tentakels die uit zijn hoofd komen en die het onderscheidende element vormen.

Deze klasse werd in 1797 beschreven door de Franse natuuronderzoeker Georges Cuvier. Specialisten schatten dat deze groep organismen is ontstaan tijdens het Paleozoïcum, met name in het Cambrium, aangezien de eerste fossielen ervan dateren.

De octopus is een voorbeeld van een koppotige. Bron: Pixabay.com

Koppotigen zijn lange tijd een zeer interessante studiebron geweest voor specialisten, vooral omdat er van sommige soorten slechts een paar exemplaren zijn verzameld.

Algemene karakteristieken

Cefalopoden zijn meercellige eukaryote organismen. Ze bestaan uit verschillende weefsels die op hun beurt gespecialiseerde cellen bevatten voor verschillende functies. Het zijn dieren die meestal alleen leven en elkaar alleen ontmoeten als ze aan het paren zijn.

Dit type dier vertoont tijdens zijn embryonale fase de drie bekende kiemlagen: endoderm, mesoderm en ectoderm. Deze zijn van vitaal belang bij de vorming van het individu, omdat daaruit de organen en weefsels waaruit de volwassene bestaat worden gegenereerd.

Bovendien hebben ze een interne holte die een coelom wordt genoemd, waarin de verschillende organen zich bevinden.

Het zijn dieren die zich met hoge snelheden door zeestromingen kunnen voortbewegen. Het voortbewegingsmechanisme wordt gegeven door de uitstoot van waterstralen door een structuur die bekend staat als een sifon.

Cephalopoden worden beschermd tegen roofdieren dankzij verschillende mechanismen. Onder deze kunnen we de uitstoot van donker gekleurde inkt noemen, die optreedt wanneer het dier zich op de een of andere manier bedreigd voelt. Er is ook de mogelijkheid om de kleur te wijzigen door de werking van cellen die chromatoforen worden genoemd, waardoor deze zich kan mengen met het medium.

Wat betreft hun gedrag als roofdier, zijn koppotigen zeer efficiënt dankzij de buitengewone ontwikkeling van hun zintuigen en de complexiteit van hun zenuwstelsel.

Morfologie

- Externe anatomie

De externe configuratie van koppotigen hangt af van de subklasse waartoe ze behoren, omdat de aanwezigheid of afwezigheid van een externe schaal er een aanzienlijke impact op heeft.

Leden van de Nautiloidea-subklasse hebben een karakteristieke buitenschil. Dit is aan de buitenkant glad, maar intern wordt het gedeeld door septa en scheidingswanden.

Het lichaam zelf van het dier wordt gevormd door een hoofd en een gespierde voet ernaast met verlengingen die bekend staan als armen of tentakels.

Aan de achterkant van het hoofd zie je een structuur die bij de meeste soorten langwerpig is en bekend staat als een viscerale massa. Hierbinnen bevinden zich de organen van het dier.

Viscerale massa

Dit bestaat voornamelijk uit de mantel. Rekening houdend met de soort, kan dit deel van de koppotige vinnen hebben. Degenen die er twee hebben, één aan beide kanten.

Evenzo heeft dit deel van de koppotige een gat, de bleke opening. Hierbinnen bevinden zich de gonoporen, de anus en de kieuwen.

Hoofd

Over het algemeen is het klein van formaat. Een van de onderscheidende elementen zijn de ogen, die zich aan beide kanten bevinden. Deze zijn vrij groot en sterk ontwikkeld.

De kop heeft ook een opening die bekend staat als een sifon. Deze bevindt zich op de rug en is van levensbelang voor de beweging van het dier.

Armen en tentakels

Cephalopoden hebben twee soorten aanhangsels die afkomstig zijn van het hoofd. Enerzijds de armen, die overvloediger aanwezig zijn. Deze hebben zuignappen in hun verlenging en sommige hebben haken. Sommige soorten hebben een gemodificeerde arm als orgaan voor copulatie (hectocotyl).

Vergroting van de zuignappen van een tentakel. Bron: Drow-mannetje

De tentakels zijn over het algemeen twee. Meestal zijn ze langer dan de armen. Ze zijn dun en hebben een breder deel, de club genaamd aan hun uiteinde. Evenzo kunnen de tentakels andere structuren hebben, zoals onder andere haken of zuignappen.

Interne anatomie

Spijsverteringssysteem

Het spijsverteringssysteem van koppotigen is compleet, met een ingangsgat (mond) en een uitgangsgat (anus).

De mondopening wordt omlijst door een paar kaken die bekend staan als de papegaaiensnavel. Dit heeft een chitineuze consistentie en is een grote hulp bij het snijden van voedsel. In de mond bevindt zich een structuur die de radula wordt genoemd, een soort afgeplat lint op het oppervlak waarvan een reeks kleine tanden is. De kanalen van sommige speekselklieren stromen de mond in.

Na de mondholte komt de slokdarm, een buis die verbinding maakt met de maag. Later komt de darm, die verder gaat met het rectum en tenslotte de anus.

Bovendien heeft het spijsverteringssysteem een aangesloten orgaan, de hepatopancreas, dat ook in hoge mate bijdraagt aan de spijsvertering.

Ademhalingssysteem

Het type ademhaling dat koppotigen hebben, is vertakt. De kieuwen zijn ondergebracht in de bleke holte en bestaan uit sterk gevasculariseerde lamellen waarin gasuitwisseling met water plaatsvindt. Er zijn soorten koppotigen die twee kieuwen hebben, terwijl er andere zijn die er vier hebben.

Bloedsomloop

De bloedsomloop van koppotigen is gesloten. Ze hebben de bijzonderheid dat ze drie harten presenteren. Twee van hen zijn branchiaal, terwijl de andere systemisch is en verantwoordelijk is voor het pompen van bloed door het lichaam.

Twee aorta-slagaders komen uit het systemische hart, een anterieure en een posterieure. De eerste is naar het hoofd gericht, daar vertakt het, waardoor elke arm een tak krijgt. De posterieure aorta is gericht naar de viscerale massa en vertakt daar naar de verschillende organen.

Het heeft ook tal van aders: brachiaal, cava en buik. De cellen die in het bloed aanwezig zijn, zijn amoebocyten en het pigment hemocyanine.

Zenuwstelsel

Het is een van de meest geëvolueerde in het dierenrijk. Ze presenteren een soort brein dat bestaat uit de fusie van verschillende zenuwganglia. Zenuwvezels komen hieruit en worden door het lichaam van het dier verdeeld.

Ze hebben ook gigantische neuronen die verantwoordelijk zijn voor de samentrekking van de mantelspieren en, bijgevolg, de snelheid die het dier kan aannemen in zijn beweging.

Taxonomie

De taxonomische classificatie van koppotigen is als volgt:

-Domein: Eukarya.

-Animalia Kingdom.

-Filo: Mollusca.

-Klasse: Cephalopod.

-Subklassen:

Nautiloidea.

Ammonoid.

Coleoid.

Classificatie

De klasse van koppotigen bestaat uit drie subklassen, waarvan ongeveer 27 orden zijn verdeeld, waarvan er vele zijn uitgestorven.

- Subklasse Ammonoidea

Dit bestaat uit ordes die in hun geheel zijn uitgestorven. De gegevens die we hebben, worden vertegenwoordigd door de verschillende fossielen die zijn verzameld. Volgens deze leden van deze subklasse bestonden tijdens het Paleozoïcum, met name tussen het Siluur en het Krijt.

Wat hun structuur betreft, ze hadden een schaal met spiraalvormige groeven en presenteerden verschillende scheidingswanden. Wat het meest bekend is over hen, is precies hun schaal, aangezien er geen gegevens zijn over hun zachte delen omdat ze niet fossiliseren.

Deze subklasse bestaat uit drie orden: Goniatitida, Ceratitida en Ammonitida.

- Subklasse Nautiloidea

Deze subklasse is praktisch uitgestorven. Van de 12 ordes waaruit het bestaat, is er maar één niet uitgestorven: Nautilida. Het belangrijkste kenmerk van de leden van deze subklasse is dat ze een schaal presenteren. Dit kan recht zijn of een spiraalvormig patroon hebben.

In tegenstelling tot de andere koppotigen, hebben die van de nautiloid-klasse veel tentakels, die geen zuignappen hebben. Bovendien eindigen deze tentakels in een punt. Tijdens het Paleozoïcum, toen deze dieren ontstonden, waren ze grote roofdieren van de zeeën. Tegenwoordig zijn ze echter niet zo fel of angstaanjagend.

Nautilus-exemplaar. Bron: Bill Abbott

Evenzo zijn deze dieren in staat om door de zeeën te bewegen, hoewel niet met zo'n hoge snelheid of met zoveel vaardigheid als andere koppotigen. Als het op maat aankomt, zijn nautilussen klein. De grootste soort kan tot 20 cm hoog worden.

Zoals eerder vermeld, omvat deze subklasse een enkele orde van niet-uitgestorven dieren (Nautilida), die ongeveer 30 families omvat.

- Coleoid subklasse

Dit is de klasse die de meeste van de huidige soorten koppotigen omvat. Ze zijn ontstaan in het Paleozoïcum, met name in het Carboon. Vanaf die tijd tot nu hebben ze zich aangepast aan variaties in de omgeving en hebben ze capaciteiten ontwikkeld die hen in staat hebben gesteld zich aan te passen.

Onder de karakteristieke elementen kan worden vermeld dat ze geen externe schaal hebben, naast lange armen en tentakels met zuignappen. Dit zijn belangrijke structuren omdat ze deze dieren in staat stellen hun prooi goed te vangen en zich te hechten aan verschillende ondergronden.

Deze subklasse omvat twee cohorten (superorders): Belemnoidea (allemaal uitgestorven) en Neocoleoidea, de huidige koppotigen. De laatste zijn onderverdeeld in Decapodiforms, die zijn die met 10 armen, en Octopodiforms, die 8 armen hebben.

Decapodiformes

Bestel Sepiida

Het omvat organismen die bekend staan als inktvissen. Ze worden gekarakteriseerd omdat ze het vermogen hebben om zichzelf te camoufleren met de omgeving die hen omringt en vanwege hun "W" -vormige pupillen. Ze hebben een normale grootte en kunnen tot 50 cm meten.

Het heeft ook twee afweermechanismen: inkt, die ook door andere koppotigen wordt gebruikt, en een neurotoxine dat behoorlijk giftig kan zijn. Ze hebben een structuur die inktvis wordt genoemd, een soort bot gemaakt van calciumcarbonaat.

Bestel Sepiolida

De leden van deze orde hebben de bijzonderheid dat ze symbiotische relaties aangaan met sommige bacteriën die bioluminescerend zijn, die het dier helpen zichzelf te camoufleren met de omgeving en zichzelf zo te beschermen tegen roofdieren.

Ze zijn klein, omdat ze niet groter zijn dan 10 cm. Ze leven in ondiep water en brengen het grootste deel van hun leven in het zand door. Ze laten het alleen 's nachts achter als ze gaan jagen.

Bestel Spirulida

Het bestaat uit 9 families, waarvan er 8 volledig zijn uitgestorven. In deze volgorde is slechts één soort erin geslaagd om door de tijd heen te overleven: Spirula-spirula. Het voedt zich met plankton en is bioluminescent. Het formaat is klein en meet tot 50 mm.

Bestel Teuthida

Ze zijn de inktvis. Ze bestaan uit 10 armen, waarvan er 2 langer zijn. Deze zijn afgedekt met zuignappen. Hun grootte is variabel, er zijn hele kleine, maar er zijn ook exemplaren geregistreerd die bijna 20 meter bereiken. Ze worden gekenmerkt door een zeer goed ontwikkeld en groot oog. Ze zijn alomtegenwoordig, omdat ze in alle oceanen van de planeet te vinden zijn.

Octopodiformen

Bestel Vampyromorphida

De leden van deze orde worden gekenmerkt door het feit dat hun armen door een dunne strook huid met elkaar zijn verbonden. Bovendien zijn hun armen bedekt met een soort doornen. De grootte reikt tot 30 cm lang. Van deze orde overleeft slechts één soort: Vampyroteuthis infernalis.

Bestel Octopoda

Het is gemaakt van octopussen. Ze hebben geen schaal. Ze hebben 8 armen. De grootte kan variëren, van kleine soorten van slechts 15 cm tot zeer grote soorten tot wel 6 meter. Ze presenteren cellen die bekend staan als chromatoforen, waardoor ze hun kleur kunnen wijzigen en zich zo kunnen camoufleren met de omgeving om zichzelf te beschermen tegen mogelijke roofdieren en ook om hun prooi te verrassen.

Ze hebben een zeer complex zenuwstelsel, waardoor ze bepaalde capaciteiten hebben kunnen ontwikkelen, zoals intelligentie en geheugen. Deze order wordt op zijn beurt gevormd door twee suborders: Cirrina en Incirrina.

Habitat en verspreiding

Cephalopoden zijn puur waterdieren. Binnen de grote verscheidenheid aan aquatische ecosystemen worden koppotigen aangetroffen in die van zout water. Ze zijn wijd verspreid over de oceanen en zeeën van de planeet.

Over het algemeen komen ze vaker voor in zeeën met warme temperaturen. Er zijn echter ook soorten beschreven die in vrij koude wateren leven, zoals Mesonychoteuthis hamiltoni (kolossale inktvis) die zeer dicht bij Antarctica ligt.

Nu, afhankelijk van de soort koppotigen, bevinden sommige zich dieper dan andere. Er zijn er die het grootste deel van hun tijd begraven in het zand op de zeebodem doorbrengen en alleen naar buiten komen om te eten. Evenals er andere zijn die vrij bewegen door de waterstromingen.

Reproductie

Bij koppotigen vindt een vorm van seksuele voortplanting plaats. Dit omvat de vereniging of fusie van mannelijke geslachtscellen (gameten) met vrouwelijke geslachtscellen.

Dit type reproductie is voordeliger met betrekking tot aseksueel, omdat het genetische variabiliteit impliceert, die nauw verband houdt met het vermogen van verschillende levende wezens om zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving.

Misschien ligt daarin de reden waarom koppotigen erin zijn geslaagd om op de planeet te blijven sinds tijden zo ver als het Paleozoïcum.

Bij sommige soorten kan de voortplanting worden beïnvloed door de tijd van het jaar. Degenen die worden aangetroffen in regio's met vier seizoenen, planten zich voort in de lente en zomer. Bij soorten die in tropische wateren leven, kan reproductie op elk moment van het jaar plaatsvinden.

Als we doorgaan met de voortplanting, vertonen sommige koppotigen interne bevruchting en andere externe bevruchting, omdat dit zowel binnen als buiten het lichaam van het vrouwtje kan voorkomen. Ze planten zich voort via eieren, dus worden ze als ovipaar beschouwd en, omdat ze geen larvaal stadium vertonen, hebben ze een directe ontwikkeling.

Rekening houdend met het feit dat koppotigen tweehuizige dieren zijn waarbij de geslachten gescheiden zijn, heeft elk individu structuren die zijn aangepast voor reproductie. Bij mannelijke individuen is een van hun armen gemodificeerd als een copulerend orgaan, dat de naam hectocotyl draagt.

Paringsrituelen

Het reproductieproces van koppotigen is echter complex en interessant. Deze vormen een van de meest kleurrijke en unieke paringsrituelen in het dierenrijk.

Over het algemeen zijn de mannetjes de hoofdrolspelers in de rituelen, ze proberen het vrouwtje aan te trekken en ook de mannetjes af te weren die met hen kunnen concurreren. Een van de meest opvallende rituelen is de intermitterende kleurverandering bij die soorten die daartoe in staat zijn.

Een ander paarrituelen bestaat uit vormen van zeer snel zwemmen, waarbij ze van de ene plaats naar de andere gaan, waardoor vrouwtjes worden aangetrokken. Ongeacht het ritueel worden uiteindelijk paren gevormd en begint het paringsproces als zodanig.

Bemesting en het leggen van eieren

Mannetjes produceren een structuur die bekend staat als een spermatofoor. Hierin bevinden zich het sperma. De spermatofoor wordt opgeslagen in een orgaan dat mannen Needham's buidel hebben genoemd.

Voor bevruchting extraheert het mannetje met behulp van de hectocotyl een spermatofoor en brengt deze in de holte van de vrouwelijke mantel, zodat het sperma de eitjes kan bevruchten.

Zodra de bevruchting heeft plaatsgevonden, legt het vrouwtje de eieren. Deze kunnen in rijen of gegroepeerde patronen worden opgemaakt. Ze worden over het algemeen geplaatst op plaatsen die niet gemakkelijk toegankelijk zijn voor mogelijke roofdieren, zoals spleten. Bovendien zijn ze als beschermingsmaatregel bedekt met een substantie met een textuur die lijkt op gelatine.

Het gedrag na het leggen van de eieren verschilt per soort. Inktvissen leggen bijvoorbeeld hun eieren en negeren ze, omdat het normaal is dat ze hierna sterven. Aan de andere kant zijn er soorten waarbij enige ouderlijke zorg wordt nageleefd.

Embryonale ontwikkeling

Het type ei van de koppotigen is de telolecito. Dit wordt gekenmerkt door een overvloedige dooier, die geconcentreerd is in de vegetatieve pool, terwijl het cytoplasma en de kern dit doen in de dierenpool.

Bovendien is de segmentatie die ze ervaren onvolledig of meroblastisch. Hierin ondergaat slechts een deel van het ei segmentatie, het ei dat zich in de dierenpaal bevindt, zodat de dooier niet wordt gesegmenteerd.

Hierdoor hebben de eieren tijdens het grootste deel van hun embryonale ontwikkeling een grote dooierzak. Dit is belangrijk omdat het het embryo de voedingsstoffen geeft die het nodig heeft om zich te ontwikkelen.

Net als bij andere levende wezens zijn de stadia van zijn embryonale ontwikkeling: blastulatie, gastrulatie en organogenese. Het heeft een variabele duur die varieert van 1 tot 4 maanden, afhankelijk van de soort.

Ten slotte komt er een klein, juveniel organisme uit de eieren, dat kenmerken heeft die lijken op een volwassen koppotige.

Voeding

Vanuit voedingsoogpunt worden koppotigen beschouwd als heterotrofe organismen. Dit betekent dat ze, aangezien ze hun voedingsstoffen niet kunnen synthetiseren, zich moeten voeden met andere levende wezens.

Cephalopoden zijn een belangrijk onderdeel van de trofische ketens in mariene ecosystemen. Daarin nemen ze de plaats in van consumenten, secundair of tertiair, afhankelijk van de bestaande biodiversiteit. Dit komt omdat het vleesetende dieren zijn.

Hun dieet is zeer gevarieerd en past zich aan de beschikbaarheid van prooien aan. Dit is hoe ze zich kunnen voeden met vis, weekdieren en mariene geleedpotigen.

Om hun prooi te vangen, gebruiken koppotigen verschillende mechanismen. Er zijn er die liever verborgen blijven, zich camoufleren met de omgeving, wachtend op het precieze moment om de prooi aan te vallen en te vangen op het exacte moment dat deze langs hen komt. Anderen maken liever gebruik van kleurverandering, waardoor ze prooien aantrekken en vastleggen wanneer ze dichtbij zijn.

Zodra de prooi is gevangen met de tentakels, richten ze deze naar de mond. Daar kan, dankzij de snavel, het voedsel worden gesneden om de opname te vergemakkelijken. In de holte wordt voedsel gesmeerd en komt het in de slokdarm en van daaruit naar de maag. Hier wordt het onderworpen aan de werking van verschillende spijsverteringsenzymen die met de afbraak beginnen. In dit deel vindt ook een deel van de opname plaats.

Vanuit de maag komt voedsel in de darm terecht, waar de opname volledig is. Hierna blijven alleen de afvalstoffen over die niet werden opgenomen. Deze zetten hun doorvoer door het spijsverteringskanaal naar het rectum voort om uiteindelijk via de anus te worden verdreven.

Uitgelichte soorten

Nautilus pompilius

Dit is de bekendste en meest bestudeerde soort nautilus. Het belangrijkste kenmerk is de externe schaal die het heeft, die, het is vermeldenswaard, een kleurenpatroon vertoont van witte banden afgewisseld met bruine banden.

Bovendien hebben deze dieren een redelijk hoge gemiddelde levensduur vergeleken met de rest van de koppotigen (bijna 20 jaar). Ze hebben een groot aantal tentakels zonder zuignappen.

Cirrothauma magna

Het is een soort octopus die behoort tot de orde Octopoda. Het is interessant voor specialisten omdat er slechts 4 exemplaren zijn gevonden. Deze bevinden zich in de Stille, Indische en Atlantische oceanen, dus kan worden geconcludeerd dat het vrij flexibel is in termen van de omgevingsomstandigheden die het nodig heeft om te leven.

De tentakels zijn bedekt met kleine stekels en zijn ook verbonden door een heel dun deel van de huid.

Mesonychoteuthis hamiltoni

Gewoon bekend als de kolossale inktvis. Van alle tot nu toe bestudeerde koppotigen is dit de grootste, met een lengte van meer dan 15 meter. Het leeft in de diepten van de Antarctische Glaciale Oceaan. Zijn tentakels hebben grote zuignappen en hij heeft ook de meest ontwikkelde ogen in het hele dierenrijk.

Hapalochlaena lunulata

Het is een van de meest gevreesde dieren, vanwege de giftigheid van zijn gif. Het is klein van formaat (minder dan 15 cm) en vertoont in zijn uiterlijk een reeks zeer opvallende blauwe ringen. Deze werken als een waarschuwing voor de giftigheid ervan. Het synthetiseert een zeer krachtig neurotoxine dat de dood van een volwassen mens kan veroorzaken.

Specimen van octopus met blauwe ringen. Bron: Jens Petersen

Referenties

Brusca, RC & Brusca, GJ, (2005). Ongewervelden, 2e editie. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid
Budelmann, B. (1995). Het zenuwstelsel van de koppotigen: welke evolutie heeft het weekdierontwerp gemaakt. Hoofdstuk uit het boek: Het zenuwstelsel van ongewervelde dieren: een evolutionaire en vergelijkende benadering: met een coda geschreven door TH Bullock.
Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. en Massarini, A. (2008). Biologie. Redactioneel Médica Panamericana. 7e editie
Díaz, J., Ardila, N. en Gracia, A. (2000). Inktvis en octopus (Mollusca: Cephalopoda) uit de Colombiaanse Caribische Zee. Colombiaanse Biota 1 (2)
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie (Deel 15). McGraw-Hill.
Ortiz, N. en Ré, M. (2014). Cephalopoda. Hoofdstuk van het boek: Ongewervelde zeedieren. Félix Azara Natural History Foundation.
Young, R., Vecchione, M. en Donovan, D. (1998) De evolutie van Cephalods en hun huidige biodiversiteit en ecologie. South African Journal of Marine Science 20 (1).

CEPHALOPODEN: KENMERKEN, HABITAT, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2025