Введение
Сифункул — это тяж ткани, проходящая продольно через раковину головоногого моллюска. Сифункулы есть только у головоногих с камерными раковинами, таких как вымершие аммониты и белемниты, а также у современных наутилусов, каракатиц и спирул. У каракатицы сифункул малозаметен и соединяет все небольшие камеры сильно модифицированной раковины этого животного; у других головоногих он нитевидный и проходит через небольшие отверстия в септах (стенках), разделяющих камеры. В некоторых старых исследованиях для обозначения сифункула использовался термин «сифон», однако эта практика не распространена в современных работах, чтобы избежать путаницы с одноименным органом моллюска.
The siphuncle is a strand of tissue passing longitudinally through the shell of a cephalopod mollusk. Only cephalopods with chambered shells have siphuncles, such as the extinct ammonites and belemnites, and the living nautiluses, cuttlefish, and Spirula. In the case of the cuttlefish, the siphuncle is indistinct and connects all the small chambers of that animal's highly modified shell; in the other cephalopods it is thread like and passes through small openings in the septa (walls) dividing the camerae (chambers). Some older studies have used the term siphon for the siphuncle, though this naming convention is uncommon in modern studies to prevent confusion with a mollusc organ of the same name.
Функция
Сифункул используется главным образом для удаления воды из новых камер по мере роста раковины. Для этого головоногий моллюск повышает солёность крови в сифункуле, и вода перемещается из менее концентрированной камеры в кровь посредством осмоса. Одновременно газы, в основном азот, кислород и углекислый газ, диффундируют из крови в сифункуле в опорожняемую камеру. Это не активная перекачка: перемещение газа в камеру – пассивный процесс. Основные затраты энергии связаны с поглощением воды из камеры. Удаление воды из камер раковины снижает общую плотность раковины, и таким образом раковина функционирует как плавучий аппарат, сопоставимый с плавательным пузырём у костных рыб. Обычно головоногие моллюски поддерживают плотность, близкую к плотности морской воды, что позволяет им сохранять стабильную плавучесть с минимальными усилиями. В геологическом прошлом многие головоногие моллюски достигали огромных размеров (возможно, до десяти метров в длину) благодаря этому механизму. Как правило, сифункул не способен быстро изменять плотность раковины, позволяя животному произвольно подниматься или опускаться; вместо этого животное должно плавать вверх или вниз по мере необходимости. Головоногие моллюски с более широким сифункулом обладают более высокой скоростью метаболизма.
Морфология
Предполагается, что сифункл окаменелых головоногих работал примерно так же, как у живых наутилусов. Сам сифункл сохраняется редко, но его форму можно восстановить по затвердевшим структурам, окружающим его. Многие окаменелости демонстрируют отверстия, через которые сифункл проходил сквозь каждую перегородку. Вокруг этих отверстий край перегородки изгибается в прочную арагонитную трубку, известную как перегородчатый выступ (или вырез сифункла). В каждой камере раковины сифункл окружен трубчатой структурой, называемой соединительным кольцом. У живых наутилусов соединительное кольцо представляет собой простой цилиндр с тонкими стенками, состоящий из органических или тонких кальцитовых слоев, выделяемых тканями сифункла. Эта хрупкая и слабо минерализованная форма известна как наутилосифонатная морфология. У многих вымерших головоногих соединительное кольцо гораздо более выражено, с очень толстым и пористым внутренним кальцитовым слоем. Эта более сильно минерализованная форма называется кальциосифонатным соединительным кольцом. Соединительные кольца сильно варьируются по морфологии – от узких однородных трубок до луковичных, сегментированных полостей. Некоторые из них имеют складчатую структуру, образуя лопасти или пластины кальцита, направленные внутрь сифункла. Соединительные кольца обычно непрерывны с перегородчатыми выступами и их трудно различить без детального изучения. Однако их развитие полностью отделено от развития раковины и перегородок, и они используют кальцит, а не арагонит, в качестве биоминерализованного укрепления.