stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
سرپایان
ویژگی‌ها

رده سرپایان دارای بازو در اطراف سر خود هستند که این بازوها برای شنا، خزیدن و چسبیدن به سنگ و بدست آوردن طعمه بکار می‌رود. این بازوها به دهان آن‌ها می‌رسد و دهان در وسط این بازوها قرار دارد. در برخی از این گونه‌ها روی بازوها، کلاهک‌های مکنده وجود دارد.
این جانداران، در بالای راست‌روده خود دارای کیسه مرکب هستند که در نزدیک مخرج باز شده و هنگام خطر با انقباض از آن جوهری خارج می‌شود. این جوهر محیط را تیره و تار کرده و با این روش، سرپاوَر می‌تواند از دشمن خود فرار کنند. در برخی کونه‌ها مثل ماهی مرکب و حتی هشت‌پا، یاخته‌های رنگین ستاره‌ای‌شکل وجود دارد که تحت تأثیر هورمون‌های جنسی یا واکنش‌های عصبی به‌طور منظم منقبض و منبسط شده و رنگ حیوان را متناوباً تیره و روشن می‌سازند. جنس‌ها در سرپایان جدا از هم بوده و اما تخم‌های آن‌ها بزرگ و دارای زرده زیاد است و نوزاد آن‌ها فاقد مراحل لاروی بوده و مشابه جانور بالغ اما مینیاتوری آن می‌باشد.
از مغز سرپایان، به تعداد بازوها، عصب‌هایی خارج می‌شود و در دو طرف سر، دو چشم بزرگ با ساختار کامل وجود دارد. سرپایان دارای قلب سه‌حفره‌ای و دارای هموسیانین، یعنی مس به جای آهن در خون هستند و این امر باعث شده که رنگ خون آن‌ها به جای قرمز به صورت بی‌رنگ متمایل به آبی دیده شود. این دستگاه گردش خون، انرژی بسیاری نیاز دارد به‌طوری‌که طول عمر آن‌ها را به‌دلیل این مصرف انرژی بالا، کوتاه‌تر می‌سازد.
اندام‌های حسی سرپایان به‌ویژه چشم‌های آنها رشد زیادی نموده است و قادر به تشکیل تصویر است. اندام‌هایی برای ایجاد تعادل حرکتی به نام ترازکیسه (استاتوسیست) در بیشتر سرپایان وجود دارد و به صورت یک فرورفتگی در هر طرف مغز قرار دارد و جانور را از تغییر وضعیت خود در حرکت مطلع می‌کنند. یک تعداد یاخته‌های گیرنده تماسی و گیرنده‌های شیمیایی بر روی بازوها و بادکش‌های بدن نیز وجود دارد.
سرپایان به سرعت به تغییرات محیط زیست دریایی واکنش نشان می‌دهند، رشد سریعی دارند و معمولاً پس از یک بار تخم‌ریزی می‌میرند، اگرچه برخی محققان معتقدند که آنها چندین بار تخم‌ریزی می‌کنند.
همه نرم‌تنانی که در رده سرپایان قرار می‌گیرند، توانایی حرکت از روی مسیرهای پر پیچ و خم، تقلید از دیگر گونه‌ها، استفاده از ابزار و یادگیری از همدیگر را دارند. در این میان، سرپایان دوبازویی و ده‌پایان از جمله موجوداتی هستند که حتی می‌توانند هم‌زمان پیام‌های متناقضی را به همنوعان‌شان ارسال کنند تا به این ترتیب علیه یکی از همنوعان‌شان با دیگری متحد شوند. به این ترتیب می‌توانیم بگوییم جایگاه سرپایان در خانواده بزرگ نرم‌تنان مانند جایگاه دلفین‌ها در خانواده بزرگ آبزیان است. اما تنها تفاوت موجودات رده سرپایان با دلفین‌ها این است که دلفین‌ها مغز بزرگی دارند اما برای نمونه مغز هشت‌پاها به قدری کوچک است که نمی‌توان تصور کرد این موجودات نیز از توانمندی‌هایی شبیه به دلفین‌ها برخوردار باشند.
ماهی مرکب عمدتاً با پاهایش حرکت می‌کند و می‌تواند به کمک بیرون راندن آب از حفره پشتی خود به عقب نیز حرکت کند. همچنین، باله‌های اطراف بدنش به او کمک می‌کنند تا در آب تعادل داشته باشد و به اطراف حرکت کند. عمر ماهی مرکب معمولاً ۱ تا ۲ سال است، اما هشت‌پاها تا چندین سال نیز عمر می‌کنند.
ماهی مرکب معمولاً پس از تخم‌ریزی می‌میرد و برای تخم‌ریزی به دنبال اشیاء سخت می‌گردد تا تخم‌هایش را به آن‌ها بچسباند. به همین دلیل، فصل صید ماهی مرکب با فصل تخم‌ریزی آن همزمان است. این جانور در هنگام خطر مایع سیاهی از خود ترشح می‌کند که باعث گمراهی شکارچی شده و اثر بی‌حس‌کنندگی بر روی گیرنده‌های شیمیایی ماهی‌های شکارچی دارد.
پراکنش

در حدود ۸۰۰ گونه زنده از سرپایان یافته شده است. اگرچه گونه‌های جدید همچنان در حال توصیف هستند. تخمین زده می‌شود که ۱۱۰۰۰ آرایه منقرض‌شده توصیف شده‌اند، اگرچه ماهیت بدن نرم سرپایان به این معنی است که آن‌ها به راحتی فسیل نمی‌شوند.
سرپایان در تمام اقیانوس‌های زمین یافت می‌شوند. هیچ‌کدام از آن‌ها نمی‌توانند آب شیرین را تحمل کنند، اما ماهی مرکب ریزنقش اطلس، که در خلیج چساپیک یافت می‌شود، یک استثنای قابل توجه است زیرا آب لب‌شور را تحمل می‌کند. تصور می‌شود که سرپایان به دلیل محدودیت‌های زیست‌شیمیایی متعدد قادر به زندگی در آب شیرین نیستند و در طول حیاتِ بیش از ۴۰۰ میلیون سالهٔ خود هرگز وارد زیستگاه‌های کاملاً آب شیرین نشده‌اند.
سرپایان بیشتر عمق اقیانوس را از دشت مغاکی تا سطح دریا اشغال می‌کنند و در منطقه فراژرف نیز یافت شده‌اند. تنوع آن‌ها در نزدیکی استوا بیشترین است (۴۰ گونه در تورهای ۱۱ درجه شمالی توسط یک مطالعه تنوع زیستی بازیابی شده‌اند) و به سمت قطب‌ها کاهش می‌یابد (پنج گونه در ۶۰ درجه شمالی گرفته شده‌اند).
ارزش اقتصادی

درصد پروتئین موجود در گوشت سرپایان بالا است به این خاطر از محصولات شیلاتی به‌شمار می‌روند. همچنین از مرکب آن در صنعت و حتی در صنایع داروئی می‌توان استفاده کرد یا از صدف داخلی برخی از انواع آن‌ها بخاطر داشتن مواد معدنی مثل کلسیم نیز می‌توان استفاده کرد. پرورش سرپایان نخستین بار در سال ۱۹۷۷ در تایلند آغاز شد و اکنون این کشور سالانه ۱۵۰۰۰۰ تن سرپا تولید می‌کند. بیش از ۸۰ درصد وزن این موجودات دریایی مصرف خوراکی دارد و باقی‌مانده آن به عنوان خوراک دام و طیور استفاده می‌شود. مصرف ماهی مرکب در جهان رو به افزایش است و به شکل‌های مختلفی مانند کنسرو، خشک و منجمد استفاده می‌شود. رشد سریع، چرخه زندگی کوتاه، سازگاری محیطی، مقاومت در برابر بیماری، پروتئین زیاد و چربی کم، سرپایان و به ویژه ماهی مرکب را به یک منبع غذایی مهم تبدیل کرده است.
ماهی مرکب که در بوشهر به آن خساک می‌گویند، یکی از آبزیان با ارزش خلیج فارس است و گونه موجود در این منطقه از بهترین گونه‌های جهان به‌شمار می‌رود. این جانور در رده سرپایان قرار می‌گیرد و به این دلیل این نام را دارد که اطراف سرش بازوهایی قرار گرفته است. تعداد این بازوها در اختاپوس هشت، در ماهی مرکب ده و در ملوانک (ناتیلوس) ۴۷ جفت است. در استان بوشهر، ماهی مرکب با گرگورهای سیمی و تور کف‌روب (ترال) صید می‌شود. صید گسترده ماهی مرکب در ایران از حدود سال ۱۳۷۰ آغاز شده و با شروع صادرات، تعداد گرگورهای مخصوص صید به شدت افزایش یافته و به حدود ۱۰ برابر رسیده است. در نتیجه، میزان صید کاهش یافته و نگرانی‌هایی دربارهٔ آسیب به ذخایر ماهی مرکب ایجاد شده است. مهم‌ترین صیدگاه‌های این آبزی در آب‌های کم‌عمق ساحلی (استان بوشهر) و آب‌های دور از ساحل (استان سیستان و بلوچستان) قرار دارد.
در فرهنگ

مردم از زمان‌های قدیم با سرپایان آشنا بوده‌اند. برای مثال، در حکاکی‌های سنگی عصر برنز در کنوسوس یونان (۱۹۰۰–۱۱۰۰ قبل از میلاد)، تصویری از ماهیگیری دیده می‌شود که هشت‌پا حمل می‌کند. حتی ممکن است هیولای گورگون در اساطیر یونان از هشت‌پا یا ماهی مرکب الهام گرفته شده باشد.
کراکن، هیولای دریایی غول‌پیکر افسانه‌های اسکاندیناوی، معمولاً به شکل یک سرپای عظیم‌الجثه تصویر می‌شود که به کشتی‌ها حمله می‌کند. در اسطوره‌های هاوایی نیز هشت‌پا تنها بازمانده جهان پیشین است.
هشت‌پا در داستان‌ها و هنر نیز جایگاه ویژه‌ای دارد. نبرد با هشت‌پا در رمان «رنجبران دریا» اثر ویکتور هوگو نقش مهمی دارد و فیلم «اختاپوسی» (۱۹۸۳) نیز تا حدی از این کتاب الهام گرفته است. در هنر ژاپنی، چاپ چوبی «رؤیای همسر مرد ماهی‌گیر» اثر کاتسوشیکا هوکوسائی، صحنه‌ای شهوانی از درهم‌تنیدگی یک زن و دو هشت‌پا را به تصویر می‌کشد.
به دلیل داشتن بازوهای زیاد، هشت‌پا گاهی نماد یک سازمان قدرتمند و فریبکار در نظر گرفته می‌شود.
زیست‌شناسی > دستگاه عصبی و رفتار

یک هشت‌پا در حال باز کردن درب پیچیِ یک ظرف
 ماهی مرکب دم‌بریده هاوایی، ، در حال دفن کردن خود در شن و ماسه به‌طوری‌که تنهای چشم‌های خود را در معرض دید قرار می‌دهد.
سرپایان عموماً به‌عنوان باهوش‌ترین بی‌مهرگان در نظر گرفته می‌شوند و دارای حواس توسعه‌یافته و مغزهای بزرگی هستند (بزرگ‌تر از مغز شکم‌پایان). دستگاه عصبی سرپایان پیچیده‌ترین دستگاه عصبی در بین بی‌مهرگان است و نسبت مغز به بدن آن‌ها در جایی بین مهره‌داران خونگرم و خونسرد قرار دارد. همچنین دیده شده است که سرپایان در اسارت، از آکواریوم‌های خود بالا می‌روند، مسافتی را در کف آزمایشگاه می‌پیمایند، برای تغذیه از خرچنگ‌های در اسارت، وارد آکواریوم دیگری می‌شوند و سپس به آکواریوم خود بازمی‌گردند.
مغز سرپایان در یک جمجمه غضروفی محافظت می‌شود. از رشته‌های عصبی محیطی غول‌پیکر جُبّه‌یmantle سرپایان سال‌ها به‌عنوان ماده آزمایشی در فیزیولوژی عصبی استفاده شده است؛ قطر بزرگ این رشته‌ها (به دلیل فقدان میلین) مطالعه آن‌ها را در مقایسه با سایر حیوانات نسبتاً آسان می‌کند.
بسیاری از سرپایان موجوداتی اجتماعی هستند و در برخی گونه‌های آن‌ها مشاهده شده که هنگامی که از نوع خود جدا می‌افتند، با ماهی‌ها تشکیل گله می‌دهند.
برخی از سرپایان قادرند تا مسافت ۵۰ متر در هوا بپرند، با اینکه سرپایان بدن آیرودینامیکی ندارند، اما با استفاده از نیروی پیشران جتی به این ارتفاع‌های چشمگیر می‌رسند. در حالی که در هوا هستند، همچنان آب از قیف بدنشان خارج می‌شود.
این موجودات باله‌ها و شاخک‌هایشان را باز می‌کنند تا تشکیل بال بدهند و با تغییر وضعیت بدن، نیروی بالابر را کنترل می‌کنند.
یکی از گونه‌ها، یعنی سرپاور پرنده ژاپنی، شاخک‌هایش را به شکل بادبزن صاف با لایه‌ای از مخاط بین آنها باز می‌کند، در حالی که گونه‌ای دیگر به نام سرپاور آب‌سنگ کارائیبی، شاخک‌هایش را به شکل دایره‌ای قرار می‌دهد.
رشد و نمو دستگاه عصبی سرپایان در بین بی‌مهرگان منحصربه‌فرد می‌باشد که در رابطه با مهارت حرکتی و سازش گوشتخواری این جانوران است. دستگاه عصبی شامل توده مغزی است، بدین معنی که تمام گانگلیون‌های معمول نرم‌تنان متمرکز شده و کمابیش یکی گردیده و مغز این جانوران را به صورت یک حلقه دور مری به وجود آورده است علاوه بر این هر ناحیه مغزی یا گانگلیون‌ها از یکدیگر متمایز شده و هر بخش کنترل عمل اندام خاصی را به عهده دارد. از گانگلیون مغزی یا فوق مری یک جفت عصب به گانگلیون فوق دهانی در حفره دهانی فرستاده می‌شود و از حلقه دور مری یک جفت رشته عصبی دیگر به گانگلیون‌های جلو دهانی می‌رسد. گانگلیون‌های پایی در ناحیه مغزی زیر مری قرار دارد که اعصابی به ناحیه قیف می‌فرستد و همچنین از این گانگلیون‌ها رشته اعصابی به شاخک‌ها (تنتاکول‌ها) فرستاده می‌شود. از گانگلیون‌های احشائی سه دسته اعصاب خارج می‌شود: ۱) یک جفت اعصاب برای اندام‌های مختلف داخلی که انشعاباتی از این اعصاب نیز به آبشش‌ها (برانشی‌ها) می‌رود، ۲) یک جفت عصب سمپاتیک که ناحیه معده را عصب‌دهی می‌کند، ۳) یک جفت عصب که به ناحیه جبه می‌رود.
زیست‌شناسی > حواس

سرپایان بینایی پیشرفته‌ای دارند، می‌توانند گرانش را با اندامی به نام ترازکیسه (استاتوسیست) تشخیص دهند و انواع مختلفی از اندام‌های حسی شیمیایی دارند. هشت‌پاها از بازوهای خود برای کاوش در محیط استفاده می‌کنند و می‌توانند از آنها برای درک عمق استفاده کنند.
زیست‌شناسی > حواس > بینایی

بیشتر سرپایان برای تشخیص شکار و طعمه و برقراری ارتباط با یکدیگر، به بینایی خود متکی هستند. به همین دلیل، بینایی آنها بسیار قوی است. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که هشت‌پای معمولی می‌تواند روشنایی، اندازه، شکل و جهت افقی یا عمودی اجسام را تشخیص دهد. ساختار چشم سرپایان عملکردی مشابه چشم کوسه دارد، اما ساختار آنها متفاوت است زیرا سرپایان قرنیه ندارند و شبکیه آنها معکوس است. چشم‌های سرپایان به صفحه قطبش نور نیز حساس هستند.
ملوانک‌ها بر خلاف سایر سرپایان، بینایی خوبی ندارند. ساختار چشم آنها پیشرفته است، اما فاقد عدسی جامد است و بیشتر شبیه یک دوربین سوراخ‌سوزنی عمل می‌کند که آب می‌تواند از آن عبور کند. به نظر می‌رسد که ملوانک‌ها به جای بینایی، از حس بویایی برای یافتن غذا و جفت استفاده می‌کنند.
هشت‌پاها و بیشتر سرپایان کوررنگ هستند. آنها تنها یک نوع گیرنده نوری دارند و نمی‌توانند رنگ‌ها را با مقایسه شدت فوتون‌های شناسایی شده در چندین کانال طیفی تشخیص دهند. وقتی می‌خواهند خود را استتار کنند، از سلول‌های رنگی پوست خود، یعنی فام‌بَرها (کروماتوفورها) برای تغییر روشنایی و الگو استفاده می‌کنند، اما توانایی آنها در تطبیق رنگ خاص با پس‌زمینه ممکن است به سلول‌های دیگری مانند رنگین‌بَرها (ایریدوفورها) و سفیدبرها (لکوئوفورها) بستگی داشته باشد که نور را از محیط منعکس می‌کنند. آنها همچنین رنگدانه‌های بینایی را در سراسر بدن خود تولید می‌کنند و ممکن است سطوح نور را مستقیماً از بدن خود حس کنند.
شواهدی از دید رنگی در ماهی مرکب تابناک یافت شده است. این ماهی مرکب با استفاده از سه پروتئین گیرنده نور که بر اساس یک اپسین مشابه هستند، اما از مولکول‌های شبکیه‌ای متمایز به عنوان فام‌بر استفاده می‌کنند، به دید رنگی دست می‌یابد. هر یک از این گیرنده‌های نوری به طول موج‌های متفاوتی از نور حساس هستند.
در سال ۲۰۱۵، سازوکار جدیدی برای تشخیص رنگ در سرپایان کشف شد. این سازوکار بر اساس استفاده از اَبیراهی رنگی (تغییر فاصله کانونی با تغییر طول موج نور) عمل می‌کند. مدل‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد که ابیراهی رنگی می‌تواند اطلاعات رنگی مفیدی را از طریق وابستگی دقت تصویر به تطابق فراهم کند. شکل‌های غیرمعمول مردمک چشم سرپایان، مانند شکاف خارج از محور و حلقوی، این توانایی را با پراکنده کردن نور سفید در همه جهات افزایش می‌دهند.
زیست‌شناسی > حواس > گیرندگی نوری

در سال ۲۰۱۵، شواهد مولکولی نشان داد که سلول‌های رنگی پوست سرپایان به نور حساس هستند. در پوست و شبکیه مرکب‌ماهی درازباله ساحلی و دو گونه سپیداج، رونوشت‌هایی از ژن‌های رودوپسین و رتینوکروم یافت شد که نشان می‌دهد بافت‌های پوستی سرپایان ممکن است اجزای لازم برای پاسخ به نور را داشته باشند.
زیست‌شناسی > حواس > شنوایی

برخی ماهی‌های مرکب می‌توانند با استفاده از تَرازکیسه‌های (اندام‌های تعادل) خود صدا را تشخیص دهند، اما به‌طور کلی، سرپایان ناشنوا هستند.
زیست‌شناسی > استفاده از نور

بیشتر سرپایان دارای اجزای پوستی هستند که با نور تعامل دارند. این اجزا شامل فام‌برها (سلول‌های رنگی)، رنگین‌برها 
(سلول‌های بازتابنده) و در برخی گونه‌ها، شیدبَرها (سلول‌های تولیدکننده نور) هستند. فام‌برها (کروماتوفورها) با انبساط و انقباض خود، رنگ و الگوهای مختلفی ایجاد می‌کنند که سرپایان از آنها به روش‌های شگفت‌انگیزی استفاده می‌کنند. برخی از سرپایان علاوه بر استتار، می‌توانند نور تولید کنند (زیست‌تابی) تا شکارچیان احتمالی را که در زیر آنها کمین کرده‌اند، گمراه کنند. این نور توسط باکتری‌های همزیست تولید می‌شود و سرپایان می‌توانند نور تولید شده توسط این باکتری‌ها را تشخیص دهند.  تولید نور همچنین ممکن است برای فریب طعمه استفاده شود و برخی گونه‌ها از نمایش‌های رنگی برای تحت تأثیر قرار دادن جفت‌ها، ترساندن شکارچیان یا حتی برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند.
زیست‌شناسی > رنگ‌آمیزی

سرپایان می‌توانند رنگ‌ها و الگوهای خود را در عرض چند میلی‌ثانیه تغییر دهند، چه برای علامت‌دهی (هم برای انتخاب جنسی و هم برای رنگ هشدار) یا استتار فعال، زیرا فام‌برهای آن‌ها منبسط یا منقبض می‌شوند.
اگرچه به نظر می‌رسد که تغییرات رنگ در درجه اول به ورودی بینایی بستگی دارد، اما شواهدی وجود دارد که سلول‌های پوست، به‌ویژه فام‌برها، می‌توانند نور را تشخیص دهند و مستقل از چشم‌ها با شرایط نوری سازگار شوند. هشت‌پا در طول چرخه‌های خواب آرام و فعال، رنگ و بافت پوست خود را تغییر می‌دهد.
سرپایان می‌توانند از فام‌برها مانند یک ماهیچه استفاده کنند، به همین دلیل است که می‌توانند رنگ پوست خود را به سرعت تغییر دهند.
رنگ‌آمیزی معمولاً در گونه‌های نزدیک به ساحل قوی‌تر از گونه‌هایی است که در اقیانوس باز زندگی می‌کنند، که عملکرد آن‌ها بیشتر به استتار محدود می‌شود. این فام‌برها در سراسر بدن هشت‌پا یافت می‌شوند، با این حال، آن‌ها توسط همان قسمت از مغز کنترل می‌شوند که کشیدگی را در طول پیشرانش جت کنترل می‌کند تا کشش را کاهش دهد. به‌عنوان چنین، هشت‌پاهای جت‌پران می‌توانند رنگ‌پریده شوند زیرا مغز قادر به کنترل همزمان کشیدگی و کنترل فام‌برها نیست. بیشتر هشت‌پاها ساختارهای انتخابی را در میدان دید خود تقلید می‌کنند تا اینکه به یک رنگ مرکب از پس‌زمینه کامل خود تبدیل شوند.
شواهدی از رنگ‌آمیزی اصلی در سنگواره‌های سرپایان که قدمت آن‌ها به دوران سیلورین بازمی‌گردد، شناسایی شده است؛ این افراد ارتوکونیک دارای نوارهای هم‌مرکز بودند که تصور می‌شود به‌عنوان استتار عمل می‌کردند. سرپایان دونین دارای الگوهای رنگی پیچیده‌تری هستند که عملکرد آن‌ها ناشناخته است.
زیست‌شناسی > فام‌برها

نیام‌داران، یک زیررده بدون صدف از سرپایان (شامل ماهی مرکب، سپیداج و هشت پا)، دارای سلول‌های رنگدانه‌ای پیچیده‌ای به نام فام‌بر (کروماتوفور) هستند که قادر به تولید الگوهای رنگی با تغییر سریع می‌باشند. این سلول‌ها، رنگدانه را در یک کیسه الاستیک ذخیره می‌کنند که رنگ مشاهده شده از این سلول‌ها را تولید می‌کند. نیام‌داران می‌توانند شکل این کیسه را که ساکولوس سیتوالاستیک نامیده می‌شود، تغییر دهند که سپس باعث تغییر در شفافیت و کدورت سلول می‌شود. با تغییر سریع چندین فام‌بر با رنگ‌های مختلف، سرپایان قادر به تغییر رنگ پوست خود با سرعت شگفت‌انگیزی هستند؛ سازگاری قابل توجهی در موجودی که به صورت سیاه و سفید می‌بیند. فام‌برها تنها حاوی سه رنگدانه قرمز، زرد و قهوه‌ای هستند که نمی‌توانند طیف رنگی کامل را ایجاد کنند. با این حال، سرپایان همچنین دارای سلول‌هایی به نام ایریدوفور (iridophores) هستند؛ سلول‌های پروتئینی نازک و لایه لایه که نور را به روش‌هایی منعکس می‌کنند که می‌توانند رنگ‌هایی را تولید کنند که فام‌برها نمی‌توانند. سازوکار کنترل رنگین‌بر (ایریدوفور) ناشناخته است، اما فام‌برها تحت کنترل مسیرهای عصبی هستند و به سرپایان اجازه می‌دهند تا نمایش‌های پیچیده‌ای را هماهنگ کنند. فام‌برها و رنگین‌بَرها با هم قادر به تولید طیف وسیعی از رنگ‌ها و الگوهای نمایشی هستند.
زیست‌شناسی > فام‌برها > ارزش تطبیقی

سرپایان می‌توانند رنگ سلول‌های پوستی خود را تغییر دهند تا با محیط اطرافشان ترکیب شوند و استتار کنند. این تغییر رنگ با کمک برجستگی‌های کوچکی به نام پاپیلا انجام می‌شود که با حرکت هیدرواستاتیک (حرکت با فشار آب) تغییر شکل می‌دهند و بافت پوست را تغییر می‌دهند.
سرپایان دو نوع استتار انجام می‌دهند: تقلید و تطابق رنگ. در تقلید، سرپا ظاهر خود را تغییر می‌دهد تا شبیه یک موجود زنده دیگر شود. مثلاً سرپاور آب‌سنگ کارائیبی می‌تواند خود را شبیه یک ماهی طوطی ماهی گیاه‌خوار کند تا به طعمه‌های بی‌خبر نزدیک شود. هشت‌پای مقلد نیز می‌تواند از موجودات سمی مختلفی که با آنها زندگی می‌کند، تقلید کند تا از شکارچیان در امان بماند.
در تطابق رنگ، سرپاور رنگ خود را تغییر می‌دهد تا با محیط اطرافش ترکیب شود و از دید شکارچیان یا طعمه‌ها پنهان شود. توانایی تقلید از سایر موجودات و تطبیق با محیط اطراف، با توجه به اینکه سرپایان کوررنگ هستند، بسیار جالب است.
سرپایان همچنین از کنترل دقیق رنگ و الگوی بدن خود برای ارسال پیام‌های پیچیده به هم‌نوعان و سایر گونه‌ها استفاده می‌کنند. رنگ‌آمیزی در هماهنگی با حرکت و بافت پوست، برای ارسال پیام به سایر موجودات استفاده می‌شود.
در داخل گونه، این سیگنال‌ها می‌توانند به عنوان یک هشدار برای شکارچیان عمل کنند. مثلاً هشت‌پای خال‌سفید اطلس در هنگام خطر، رنگ خود را به قرمز قهوه‌ای روشن با خال‌های سفید تغییر می‌دهد تا شکارچیان را بترساند. تغییر رنگ همچنین در نمایش‌های جفت‌گیری و ارتباطات اجتماعی استفاده می‌شود. مثلاً سپیداج‌ها نمایش‌های جفت‌گیری پیچیده‌ای دارند که با تغییر رنگ همراه است. همچنین، نرها در رقابت برای جفت‌یابی از طریق تغییر رنگ با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
زیست‌شناسی > فام‌برها > منشأ پیدایش

دو نظریه دربارهٔ چگونگی تکامل توانایی تغییر رنگ در سرپایان وجود دارد. یک نظریه می‌گوید این توانایی برای ارتباطات اجتماعی و جنسی و ارسال پیام به دیگران تکامل یافته است. نظریه دیگر می‌گوید این توانایی در ابتدا برای استتار و پنهان شدن از شکارچیان یا شکار مخفیانه تکامل یافته است.
برای اینکه تغییر رنگ در نتیجه انتخاب اجتماعی تکامل یافته باشد، محیط زندگی اجداد سرپایان باید چند ویژگی می‌داشته بوده باشد. اول، باید نوعی آیین جفت‌گیری با ارسال پیام وجود می‌داشته بوده باشد. دوم، رقابت جنسی بالایی بین آنها وجود می‌داشته باشد. و سوم، این نیاکان باید با استفاده از پیام‌های جنسی که برای هم‌نوعانشان قابل دیدن باشد، با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کردند.
اما اگر تغییر رنگ در نتیجه انتخاب طبیعی تکامل یافته باشد، شرایط دیگری باید وجود می‌داشته. اول، باید تنوع ظاهری در الگوی بدن بین آنها وجود می‌داشته باشد. دوم، آنها باید با شکارچیانی زندگی می‌کردند که برای پیدا کردن طعمه به بینایی خود متکی بودند. این شکارچیان باید توانایی تشخیص رنگ‌ها را داشتند، نه فقط حرکت یا کنتراست. و سوم، محیط زندگی آنها باید پس‌زمینه‌های متنوعی می‌داشته بوده باشد.
آزمایش‌هایی که روی آفتاب‌پرست‌های کوتوله انجام شد، نشان داد که گونه‌هایی که توانایی بیشتری برای تغییر رنگ دارند، پیام‌های اجتماعی بیشتری نیز ارسال می‌کنند، اما لزوماً در محیط‌های متنوع‌تری زندگی نمی‌کنند. این نشان می‌دهد که توانایی تغییر رنگ احتمالاً برای بهبود ارتباطات اجتماعی تکامل یافته است، در حالی که استتار یک مزیت جانبی است.
از آنجایی که سرپایان از استتار برای اهداف مختلفی استفاده می‌کنند، ممکن است تغییر رنگ برای یک هدف تکامل یافته باشد و بعداً برای هدف دیگری نیز استفاده شده باشد، یا این‌که برای هر دو هدف به‌طور همزمان تکامل یافته باشد.
زیست‌شناسی > فام‌برها > تکامل همگرا

تغییر رنگ در جانوران خونسرد از جمله مارمولک‌های آنول، قورباغه‌ها، نرم‌تنان، بسیاری از ماهی‌ها، حشرات و عنکبوت‌ها رایج است. سازوکار تغییر رنگ می‌تواند مورفولوژیکی یا فیزیولوژیکی باشد. تغییر مورفولوژیکی نتیجه تغییر در تراکم سلول‌های حاوی رنگدانه است و در طول دوره‌های طولانی‌تر تغییر می‌کند. تغییر فیزیولوژیکی، نوعی که در دودمان‌های سرپایان مشاهده می‌شود، معمولاً نتیجه حرکت رنگدانه در داخل فام‌بر است و محل قرارگیری رنگدانه‌های مختلف را در داخل سلول تغییر می‌دهد. این تغییر فیزیولوژیکی معمولاً در مقیاس‌های زمانی بسیار کوتاه‌تری نسبت به تغییر مورفولوژیکی رخ می‌دهد. سرپایان شکل نادری از تغییر رنگ فیزیولوژیکی دارند که از کنترل عصبی ماهیچه‌ها برای تغییر مورفولوژی فام‌برهای خود استفاده می‌کند. این کنترل عصبی فام‌برها به‌طور همگرا هم در سرپایان و هم در ماهی‌های پیوسته‌استخوان تکامل یافته است.
زیست‌شناسی > مرکب

یکی از شاخص‌ترین ترکیبات طبیعی در سرپایان، مرکبی است که هنگام احساس خطر آزاد می‌کنند. آن‌ها با این عمل خود، حواس شکارچی را پرت نموده و در عین حال، اطرافیان خود را از خطر آگاه می‌سازند. این مایع تیره رنگ حاصل عملکرد دو اندامک به‌صورت هم‌زمان می‌باشد. اولین اندامک که مطالعات زیادی بر روی آن انجام شده، کیسه مرکب می‌باشد و همان‌گونه که از نام آن برمی‌آید، موجب رهاسازی مرکب تیره رنگ می‌گردد. اندامک دیگر، غده مخاطی موجود در اندام قیفی سرپایان است که به نسبت کیسه مرکب، مطالعات کمتری بر روی آن انجام شده است. نتایج مطالعات نشان داده‌اند که رنگ تیره این مرکب، ناشی از وجود ملانین است. ملانین، یک رنگدانه طبیعی است که در اغلب موجودات نظیر قارچ‌ها، باکتری‌ها، گیاهان و جانوران وجود دارد و نقش‌های مختلفی برای آن شناسایی شده است.
به استثنای ملوانک (ناتیلوس) و گونه‌های هشت‌پا متعلق به راسته Cirrina, همه سرپایان شناخته‌شده دارای کیسه مرکب هستند که می‌توان از آن برای بیرون راندن ابری از مرکب تیره برای گیج کردن شکارچیان استفاده کرد. این کیسه، کیسه‌ای عضلانی است که به عنوان امتدادی از روده عقبی ایجاد شده است. این کیسه در زیر روده قرار دارد و به مقعد باز می‌شود، که محتویات آن – تقریباً ملانین خالص – می‌تواند به بیرون فوران کند. نزدیکی آن به پایه قیف به این معنی است که مرکب می‌تواند توسط آب خارج شده توزیع شود زیرا سرپا از نیروی محرکه جت خود استفاده می‌کند. ابر خارج شده ملانین معمولاً پس از خروج با مخاط تولید شده در جای دیگری در جُبّهmantle مخلوط می‌شود و بنابراین یک ابر ضخیم را تشکیل می‌دهد و منجر به اختلال بصری (و احتمالاً شیمیایی) شکارچی می‌شود، مانند یک صفحه دود. با این حال، یک رفتار پیچیده‌تر مشاهده شده است، که در آن سرپاور ابری را آزاد می‌کند که دارای محتوای مخاط بیشتری است و تقریباً شبیه سرپاوری است که آن را آزاد کرده است. این استراتژی اغلب منجر به حمله شکارچی به شکل کاذب می‌شود تا طعمه‌ی اصلی گریزپا.
وجود کیسه مرکب در سرپایان باعث نام رایج «ماهی مرکب» برای آن‌ها شده است،
زیست‌شناسی > دستگاه گردش خون

سرپایان تنها نرم‌تنانی هستند که دارای دستگاه گردش خون بسته هستند. نیام‌داران دارای دو قلب آبششی (همچنین به عنوان قلب‌های شاخه‌ای شناخته می‌شوند) هستند که خون را از طریق مویرگ‌های آبشش‌ها حرکت می‌دهند. سپس یک قلب سیستمیک واحد، خون اکسیژن‌دار را به بقیه بدن پمپ می‌کند.
در دستگاه گردش خون سرپایان، خون توسط بزرگ‌سیاهرگ جلویی از سر باز می‌گردد که قبل از عمل تصفیه در آبشش‌ها به دو شاخه تقسیم شده و هر شاخه وارد یک کیسه کلیوی می‌گردد، هر شاخه پس از عبور از کیسه کلیوی وارد یک قلب آبشش شده و سپس وارد آبشش می‌شود. خون گنادها توسط سیاهرگی به شاخه راست بزرگ سیاهرگ می‌ریزد، سرانجام خون از جبه و احشاء توسط دو جفت رگ جلویی و خلفی شکمی آورده می‌شود. انقباض قلب‌های آبشش که دریافت‌کننده خون تیره بدن هستند خون را با فشار وارد آبشش‌ها می‌کند و سپس خون وارد یک جفت دهلیز و سپس بطن میانی می‌گردد. خون با زنش بطن وارد آئورت جلویی و پشتی و سرانجام شبکه مویرگی بافتی می‌شود. خون این جانوران برای انتقال اکسیژن حاوی هموسیانین است.
سرپایان مانند اکثر نرم‌تنان به جای هموگلوبین، از هموسیانین، یک پروتئین حاوی مس، برای انتقال اکسیژن استفاده می‌کنند. در نتیجه، خون آنها هنگام اکسیژن‌زدایی بی‌رنگ است و هنگام اتصال به اکسیژن آبی می‌شود. در محیط‌های غنی از اکسیژن و در آب اسیدی، هموگلوبین کارآمدتر است، اما در محیط‌هایی با اکسیژن کم و در دماهای پایین، هموسیانین برتری دارد. مولکول هموسیانین بسیار بزرگتر از مولکول هموگلوبین است و به آن اجازه می‌دهد به ۹۶ مولکول O2 یا CO2 متصل شود، در مقایسه با تنها چهار مولکول هموگلوبین. اما بر خلاف هموگلوبین که میلیون‌ها عدد از آن به سطح یک گلبول قرمز متصل هستند، مولکول‌های هموسیانین آزادانه در جریان خون شناور می‌شوند.
زیست‌شناسی > تنفس

سرپایان با عبور دادن آب از طریق آبشش‌هایشان که به سقف بدن متصل هستند، با آب دریا تبادل گاز می‌کنند. آب از قسمت بیرونی آبشش‌ها وارد حفره جبه می‌شود و ورودی حفره جبه بسته می‌شود. هنگامی که جبه منقبض می‌شود، آب از طریق آبشش‌ها که بین حفره جبه و قیف قرار دارند، عبور می‌کند. خروج آب از طریق قیف می‌تواند برای تأمین نیروی محرکه جت استفاده شود. اگر تنفس همزمان با نیروی محرکه جت استفاده شود، می‌توان انتظار تلفات زیادی را در سرعت یا تولید اکسیژن داشت. آبشش‌ها، که بسیار کارآمدتر از آبشش‌های سایر نرم‌تنان هستند، به سطح شکمی حفره جبه متصل می‌شوند.
یک بده بستان با اندازه آبشش در مورد سبک زندگی وجود دارد. برای دستیابی به سرعت‌های بالا، آبشش‌ها باید کوچک باشند - آب به سرعت از میان آنها عبور می‌کند در زمانی که انرژی مورد نیاز است، که این موضوع اندازه کوچک آنها را جبران می‌کند. با این حال، موجوداتی که بیشتر وقت خود را صرف حرکت آهسته در امتداد کف می‌کنند، به‌طور طبیعی آب زیادی را برای حرکت از حفره خود عبور نمی‌دهند؛ بنابراین آنها دارای آبشش‌های بزرگتری هستند، همراه با سیستم‌های پیچیده‌ای برای اطمینان از اینکه آب به‌طور مداوم از طریق آبشش‌های آنها شسته می‌شود، حتی زمانی که ارگانیسم ساکن است. جریان آب توسط انقباضات عضلات حفره جبه شعاعی و دایره‌ای کنترل می‌شود.
آبشش‌های سرپایان توسط اسکلت پروتئین‌های فیبری مستحکم پشتیبانی می‌شوند. فقدان موکوپلی ساکاریدها این ماتریکس را از غضروف متمایز می‌کند. همچنین تصور می‌شود که آبشش‌ها در دفع نیز نقش دارند و NH4+ با K+ از آب دریا مبادله می‌شود.