Хордовые - это самые высокоорганизованные существа из всех представителей царства Животные. Характерные черты строения позволили им стать вершиной эволюции.
Признаки хордовых
Основными чертами этих животных является наличие хорды, нервной трубки и жаберных щелей в глотке. Хордовые - это организмы, у которых перечисленные признаки могут существенно видоизменяться.
Так, скелет может быть наружным и внутренним. А развитие хордовых в онтогенезе может характеризоваться тем, что жаберные щели зарастают еще в зародышевом развитии организмов. При этом у них развиваются другие органы дыхания - воздушные мешки или легкие.
Осевой скелет
Основная характеристика хордовых - это наличие хорды. Она является внутренним который в виде цельного тяжа проходит через все тело. На протяжении всей жизни хорда остается не у многих представителей этого типа. К ним относятся разные виды ланцетников, представляющих класс Головохордовые подтипа Беспозвоночные.
У остальных представителей хорда развивается в скелет. Только у немногих он состоит из хрящевой ткани. Костные рыбы, птицы и млекопитающие имеют полностью окостеневший скелет. В процессе эволюции он усложняется. Его составными частями являются череп, позвоночник, грудная клетка, пояса и непосредственно верхние и нижние конечности.
Жаберные щели в глотке
Хордовые - это животные, у которых образуются как выросты глотки. В этом заключается их основное отличие от беспозвоночных. У данной группы они являются производными конечностей.
Безусловно, этот анатомический признак имеют не все хордовые. Жаберные щели сохраняются у ланцетника и хрящевых рыб: акул и скатов. У животных, которые приспособлены к дыханию атмосферным кислородом, на ранних стадиях зародышевого развития они зарастают. После формируются легкие.
Особенности нервной системы
Система, обеспечивающая взаимосвязь организма с окружающей средой, у хордовых первоначально формируется по типу нервной трубки. Она имеет эктодермальное происхождение.
Хордовые - это высокоразвитые животные во многом благодаря особенностям строения нервной системы. Так, у млекопитающих она представлена спинным мозгом, находящемся в канале позвоночника, а также головным. Они являются частями центральной нервной системы. Головной мозг надежно защищен костями черепа, которые соединены неподвижно. Он дифференцируется на отделы по функциональному признаку. Анатомически через отверстие, образуемое позвонками, головной мозг соединен со спинным мозгом. Периферическую часть системы образуют спинно - и черепно-мозговые нервы. Они выполняют роль «транспортной магистрали», объединяя сложный организм в единое целое и координируя его работу.
Обуславливает сложное поведение хордовых животных, формирование условных рефлексов и четкой программы инстинктивного поведения.
Разнообразие хордовых
Данный тип включает в себя три Личиночнохордовые (Оболочники) и Черепные (Позвоночные).
К первому из них относится только 30 видов, встречающихся в наше время. Их представителями являются ланцетники. Эти животные внешне напоминают хирургический инструмент под названием ланцет.
Тело этих небольших животных практически всегда наполовину находится в песке. Так ланцетнику удобнее фильтровать воду, заглатывая питательные частицы.
Самым многочисленным подтипом хордовых являются Позвоночные. Они освоили абсолютно все среды обитания, заполнили пищевые цепи и экологические ниши.
Водными обитателями являются рыбы. Их тело обтекаемой формы покрыто чешуей, они приспособлены к жаберному дыханию, двигаются при помощи плавников.
Первыми вышедшими на сушу являются земноводные животные. Это лягушки, жабы, тритоны, черви и рыбозмеи. Их общее название связано с тем, что они живут на суше, дышат при помощи легких и кожи, а вот процесс их размножения происходит в воде. Подобно рыбам, их самки мечут в воду икру, которую самцы поливают семенной жидкостью.
Типично наземные животные - это пресмыкающиеся. Ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы проводят в воде лишь время охоты. Размножаются они яйцами, которые откладывают в особых укрытиях на суше. Их кожа сухая, покрыта плотными чешуйками.
Последний признак унаследовали от пресмыкающихся птицы. Неоперенная часть их ног называется цевка. Именно она и покрыта небольшими чешуйками. Этот факт ученые рассматривают как доказательство происхождения в процессе эволюции. Птицы способны к полету благодаря многим чертам внешнего и внутреннего строения. Это видоизмененные передние конечности, перьевой покров, легкий скелет, наличие киля - плоской кости, к которой крепятся мышцы, приводящие в движение крылья.
Наконец, Звери, или Млекопитающие, являются венцом эволюции. Они живородящие и выкармливают детенышей молоком.
Хордовые животные - самые сложноорганизованные, разнообразные по строению, играющие важнейшую роль в природе и жизни человека.
Хордовые животные включают в себя около 40 тысяч различных видов особей, отличающихся от других по строению, образу жизни, среде обитания.
Эра Палеозоя способствовала появлению данного типа животных примерно 500 миллионов лет назад. Ученые предполагают, что их прародителями были кольчатые черви.
Хордовые расселились по всей планете и стали привычными обитателями моря, суши, воздуха и даже почвы.
Что такое хорда и кто такие хордовые
Внутреннее строение хордовых животных отличается от других. Им свойственно наличие осевого скелета – позвоночного столба, который иначе называют как хорда.
Именно эта особенность строения позвоночника дала название хордовым животным.
Особенности строения
Для хордовых животных характерны следующие особенности:
- Расположение нервной трубки над осевым скелетом и образование из нее спинного мозга.
- Наличие стержня – хорды.
- Отсутствие кишечника в хвостовом отделе.
- Расположение сердца под пищеварительным трактом.
Тип Хордовые (chordata) — примеры животных
Представители хордовых животных:
Происхождение и эволюция хордовых
Биология как наука считает происхождение хордовых одним из важнейших этапов развития исторического мира животных.
Возникновение этого типа означало появление новых животных с уникальным строением, что позволило им в дальнейшем эволюционировать до существ с максимальной сложностью в строении и поведении.
Одни ученые считают, что хордовые начали существовать еще до появления кольчатых червей, которые питались путем фильтрации. Другие ученые относят их к предкам хордовых.
Так или иначе, но эволюция кольчатых червей или, как их еще называют, донных червообразных животных, породила на свет новые типы: иглокожих, погонофорых, полухордовых и хордовых.
В дальнейшем хордовые эволюционировали в трех направлениях, зависящих от образа жизни:
- Средой обитания особей первого направления стал твердый грунт. Это способствовало активному развитию фильтровального аппарата, обеспечивающего питание при малоподвижном образе жизни, и образованию на всей поверхности тела толстой защитной оболочки. У данных особей появилась способность к бесполому размножению. Так появились оболочники.
- Среда обитания особей второго направления – дно. Они двигались чуть больше, закапываясь в грунт. Такой образ жизни упростил их исходную организацию. Развитие миохордального комплекса требовало увеличения подвижности, а разрастание глотки добавило новые жаберные щели. Эта ветвь сохранилась до наших дней в виде бесчерепных.
- Среда обитания особей третьего направления, которые стали вести плавающий образ жизни – пресная вода. Произошел переход к активному питанию, повышенной подвижности. Нервная система и органы чувств стали более совершенными, что привело к усложнению поведения и возникновению более сложных форм. Так появилась группа позвоночных животных.
В реках и других пресных водах сформировались так же бесчелюстные, от которых позже обособились челюстные. Они расширили среду обитания до соленой воды и стали прародителями современных групп рыб.
Позже от рыб отделились земноводные. Затем они вышли на сушу, и таким образом появился новый вид – пресмыкающиеся.
Общая характеристика типа Хордовые
Покров состоит из двухслойной кожи. Верхний слой представлен эпидермисом и его производными: чешуей, перьями, шерстью, волосами. В этом слое кожи находятся пахучие железы, вырабатывающие слизь и пот. Нижний слой – дерма, состоящая из волокнистой соединительной ткани.
Опорно-двигательная система представлена в виде скелета, состоящего из хорды и соединяющей ткани оболочки. Скелет головы делится на мозговую и лицевую части.
У рыб появляются челюсти, а у позвоночных развиваются две пары конечностей. Кости соединяются при помощи суставов.
Дыхательная система у низших хордовых представлена жабрами, а у позвоночных – легкими. Кроме того, кожа у хордовых частично занимается газообменом.
Пищеварительная система у головохордовых – это прямая трубка и почти неразвитые пищеварительные железы. У позвоночных это пищеварительный канал, который имеет разделы.
Сначала пища поступает в ротовую полость, затем проходит в глотку, начинает обрабатываться в пищеводе, проходит в желудок и, в конце концов, попадает в кишечник. Кроме перечисленных органов, у позвоночных присутствует печень и поджелудочная железа.
Кровеносная система замкнута. У позвоночных, в связи с увеличением интенсивности метаболизма, появилось и усложнилось сердце. У головохордовых сердце отсутствует.
У птиц сердце отличается от сердца рептилий лишь наличием полной перегородки и отсутствием левой дуги аорты; у млекопитающих четырехкамерное сердце, качающее два вида крови: артериальную и венозную.
Центральная нервная система (ЦНС) хордовых имеет вид нервной трубки с внутренним каналом, которая у позвоночных животных образует головной мозг. В состав периферической нервной системы входят черепно-мозговые и спинно-мозговые нервы, отходящие от центральной нервной системы.
Выделительная система у всех хордовых, кроме ланцетников, представлена парными почками, мочеточниками и мочевым пузырем.
Половая система: размножение происходит при помощи семенников у самцов и яичников у самок. Оболочники – гермафродиты, они размножаются половым и бесполым путем. Остальные хордовые имеют половое деление.
Классификация хордовых и их подтипы
Хордовые делятся на низших (минога, ланцетник, миксина) и высших (пресмыкающиеся, земноводные, рыбы, птицы, млекопитающие).
Выделяют следующие подтипы:
- бесчерепные;
- оболочники;
- бесчелюстные;
- первичноводные: классы рыб;
- четвероногие: классы земноводных или амфибий, пресмыкающихся или рептилий, птиц, млекопитающих.
Какими признаками хордовых обладает человек
У человека, подобно хордовым, на ранних стадиях развития происходит формирование осевого скелета, т. е. хорды. Опорно-двигательная система у человека представлена, как и у позвоночных животных, опорным внутренним скелетом.
Человек обладает так же следующими признаками хордовых животных:
- центральной нервной системой, которая имеет трубчатое строение;
- замкнутой кровеносной системой с главным органом кровообращения – сердцем;
- дыхательным аппаратом, способным сообщаться с внешней средой посредством глотки, полости носа и рта.
Обезьяний угорь
Некоторая любопытная информация:
Значение хордовых животных очень велико, их относят к самым разнообразным и многочисленным типам. На данный момент насчитывается около 50 тысяч видов хордовых. Наличие общей черты у всех особей – хорды (опорного органа) дало название данному типу животных.
Анатомические признаки хордовых животных схожи с иглокожими. Низшие представители хордовых – ланцетники, у которых сохраняется их основной признак в течение всей жизни.
Общая характеристика типа Хордовых
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: бесчерепные, жаберные щели, внутренний скелет, земноводные, кожа, конечности и пояса конечностей, круги кровообращения, ланцетник, млекопитающие, нервная трубка, позвоночные животные, пресмыкающиеся, птицы, рефлексы, приспособления к образу жизни, рыбы, скелет костный, скелет хрящевой, хорда.
К типу Хордовые относятся животные, имеющие внутренний осевой скелет – хорду или позвоночный столб. Хордовые животные достигли в процессе эволюции наибольшего, по сравнению с остальными типами, уровня организации и расцвета. Они живут во всех областях земного шара и занимают все среды обитания.
Хордовые – это двусторонне-симметричные животные, имеющие вторичную полость тела и вторичный рот.
У хордовых наблюдается общий план строения и расположения внутренних органов:
– нервная трубка расположена над осевым скелетом;
– под ней расположена хорда;
– под хордой находится пищеварительный тракт;
– под пищеварительным трактом – сердце.
В типе Хордовые различают два подтипа – Бесчерепные и Позвоночные. К бесчерепным относится ланцетник . Все остальные известные сегодня хордовые животные, рассматриваемые в школьном курсе биологии, относятся к подтипу Позвоночные.
В подтип Позвоночные входят следующие классы животных: Рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.
Общая характеристика хордовых. Кожные покровы позвоночных предохраняют организм от механических повреждений и других воздействий внешней среды. Кожа участвует в газообмене и выведении продуктов распада.
Производными кожи являются волосы, когти, ногти, перья, копыта, чешуя, рога, иглы и др. В эпидермисе развиваются сальные и потовые железы.
Скелет , представителей типа хордовых может быть со– единительно-тканным, хрящевым и костным. У бесчерепных – соединительно-тканный скелет. У позвоночных – хрящевой, костно-хрящевой и костный.
Мускулатура – делится на поперечно-полосатую и гладкую. Поперечно-полосатые мышцы называются скелетными. Гладкая мускулатура образует мышечную систему челюстного аппарата, кишечника, желудка и других внутренних органов. Скелетная мускулатура сегментирована, хотя меньше чем у низших позвоночных. Гладкая мускулатура не имеет сегментации.
Пищеварительная система представлена ротовой полостью, глоткой, всегда связанной с органами дыхания, пищеводом, желудком, тонким и толстым кишечником, пищеварительными железами – печенью и поджелудочной железой, которые развиваются из стенки переднего отдела кишечника. В процессе эволюции хордовых длина пищеварительного тракта увеличивается, он становится более дифференцированным на отделы.
Дыхательная система образована жабрами (у рыб, личинок амфибий) или легкими (у наземных позвоночных). Дополнительным органом дыхания у многих служит кожа. Жаберный аппарат сообщается с глоткой. У рыб и некоторых других животных он образован жаберными дугами, на которых расположены жаберные лепестки.
Легкие в ходе эмбрионального развития формируются из выростов кишечника и имеют энтодермальное происхождение.
Кровеносная система замкнутая. Сердце состоит из двух, трех или четырех камер. Кровь поступает в предсердия, а направляется в кровеносное русло желудочками. Кругов кровообращения один (у рыб и личинок земноводных) или два (у всех остальных классов). Сердце рыб, личинок амфибий – двухкамерное. У взрослых амфибий и рептилий сердце трехкамерное. Однако у рептилий появляется неполная межжелудочковая перегородка. Рыбы, амфибии и пресмыкающиеся холоднокровные животные. У птиц и млекопитающих четырехкамерное сердце. Это теплокровные животные.
Кровеносные сосуды делятся на артерии, вены и капилляры.
Нервная система эктодермального происхождения. Закладывается в виде полой трубки на спинной стороне зародыша. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система образована черепно-мозговыми и спинномозговыми нервами и взаимосвязанными нервными узлами, лежащими вдоль позвоночного столба. Спинной мозг представляет собой длинный тяж, лежащий в спинномозговом канале. От спинного мозга отходят спинномозговые нервы.
Органы чувств хорошо развиты. У первичноводных животных есть органы боковой линии , воспринимающие давление, направление движения, скорость течения воды.
Органы выделения у всех позвоночных представлены почками. Строение и механизм функционирования почек изменяется в процессе эволюции.
Органы размножения. Позвоночные раздельнополы. Половые железы парные и развиваются из мезодермы. Половые протоки связаны с выделительными органами.
Надкласс Рыбы
Рыбы появились в силуре – девоне от бесчелюстных предков. Насчитывают около 20000 видов. Современные рыбы делятся на два класса – Хрящевые и Костные . К хрящевым рыбам относятся акулы и скаты, характеризующиеся хрящевым скелетом, наличием жаберных щелей, отсутствием плавательного пузыря. К костным рыбам относятся животные, имеющие костную чешую, костный скелет, жаберные щели, прикрытые жаберной крышкой. Появление рыб обусловлено следующими ароморфозами :
– возникновением хрящевого или костного позвоночника и черепа, прикрывающего спинной и головной мозг со всех сторон;
– появлением челюстей;
– появлением парных конечностей – брюшных и грудных плавников.
Все рыбы живут в воде, имеют обтекаемую форму тела, разделенного на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств – зрения, обоняния, слуха, вкуса, органы боковой линии, равновесия. Кожа двухслойная, тонкая, слизистая, покрытая чешуей. Мышцы почти не дифференцированы, за исключением мышц челюстей и мышц, прикрепляющихся к жаберным крышкам костных рыб.
Пищеварительная система хорошо дифференцирована на отделы. Есть печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. У многих развиты зубы.
Органами дыхания рыб являются жабры, а у двоякодышащих – жабры и легкие. Дополнительную функцию дыхания выполняет плавательный пузырь у костных рыб. Он же выполняет гидростатическую функцию.
Кровеносная система замкнутая. Один круг кровообращения. Сердце состоит из предсердия и желудочка. Венозная кровь от сердца по приносящим жаберным артериям поступает в жабры, где происходит насыщение крови кислородом. Артериальная кровь по выносящим жаберным артериям поступают в спинную аорту, снабжающую кровью внутренние органы. У рыб существует воротная система печени и почек, обеспечивающая очистку крови от вредных веществ. Рыбы холоднокровные животные.
Выделительная система представлена лентовидными первичными почками. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь. У самцов мочеточник является и семявыносящим протоком. У самок существует самостоятельное выделительное отверстие.
Половые железы представлены парными семенниками у самцов и яичниками у самок. У многих рыб выражен половой диморфизм. Самцы ярче самок привлекают их своим видом, брачными танцами.
В нервной системе следует отметить развитие промежуточного и среднего мозга. У большинства рыб хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений и сохранение равновесия. Передний мозг развит слабее, чем у вышестоящих классов животных.
Глаза имеют плоскую роговицу, шарообразный хрусталик. Век нет.
Органы слуха представлены внутренним ухом – перепончатым лабиринтом. Полукружных каналов три. В них находятся известковые камешки. Рыбы издают и улавливают звуки.
Органы осязания представлены чувствительными клетками, разбросанными по всему телу.
Боковая линия воспринимает направление течения и давление воды, наличие препятствий, звуковые колебания.
Вкусовые клетки находятся в ротовой полости.
Значение рыб в природе и жизни человека. Консументы растительной биомассы, консументы второго и третьего порядков; источники пищевых продуктов, жиров, витаминов.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. К бесчерепным животным относится
3) ланцетник
4) осьминог
А2. Основным признаком хордовых является
1) замкнутая кровеносная система
2) внутренний осевой скелет
3) жаберное дыхание
4) поперечно-полосатая мускулатура
А3. Костный скелет есть у
1) белой акулы 3) ската
2) катрана 4) пираньи
А4. К теплокровным животным относится
1) кит 2) осетр 3) крокодил 4) жаба
А5. Костные жаберные крышки есть у
1) дельфина 3)тунца
2) кашалота 4) электрического ската
А6. Четырехкамерное сердце есть у
1) черепахи 2) голубя 3) окуня 4) жабы
1) однокамерное сердце и два круга кровообращения
2) двухкамерное сердце и один круг кровообращения
3) трехкамерное сердце и один круг кровообращения
4) двухкамерное сердце и два круга кровообращения
А8. К холоднокровным животным относится
1) бобер 3) кальмар
2) кашалот 4) выдра
А9. Координация движений рыб регулируется
1) передним мозгом 3) спинным мозгом
2) средним мозгом 4) мозжечком
А10. Плавательного пузыря нет у
1) катрана 2) щуки 3) окуня 4) осетра
Часть В
В1. Выберите правильные утверждения
1) у рыб трехкамерное сердце
2) переход головного отдела в туловищный у рыб хорошо заметен
3) в органах боковой линии рыб есть нервные окончания
4) хорда у некоторых рыб сохраняется всю жизнь
5) рыбы не способны к образованию условных рефлексов
6) нервная система рыб состоит из головного, спинного мозга и периферических нервов
В2. Выберите признаки, имеющие отношение к бесчерепным животным
1) головной мозг не дифференцирован на отделы
2) внутренний скелет представлен хордой
3) органы выделения – почки
4) кровеносная система незамкнута
5) органы зрения и слуха хорошо развиты
6) глотка пронизана жаберными щелями
ВЗ. Установите соответствие между признаками животных и типом, к которому относятся эти животные
Часть С
С1. Где могут запасать кислород глубоководные рыбы? Почему им необходимо это делать?
С2. Внимательно прочитайте текст. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки. Объясните и исправьте их.
1. Тип хордовых – один из крупнейших по числу видов в царстве животных. 2. Внутренним осевым скелетом у всех представителей этого типа служит хорда – костный, плотный, упругий тяж 3. Тип Хордовые разделяется на два подтипа – Позвоночные и Беспозвоночные. 4. В нервной системе наибольшее развитие получает передний отдел головного мозга. 5. Все хордовые имеют радиальную симметрию, вторичную полость тела, замкнутую кровеносную систему. 6. Примером примитивных хордовых животных является ланцетник.
Общая характеристика типа Хордовые
Тип Хордовые
Низшие хордовые. Подтип Бесчерепные
ТИП ХОРДОВЫЕ. НИЗШИЕ ХОРДОВЫЕ
Общая характеристика типа Хордовые
Тип Хордовые объединяет животных разнообразных по внешнему виду и образу жизни. Хордовые распространены по всему миру, освоили разнообразные среды обитания. Однако все представители типа обладают следующими общими чертами организации :
1. Хордовые двустороннесимметричные, вторичноротые, многоклеточные животные.
2. У хордовых в течение всей жизни или на одной из фаз развития есть хорда. Хорда – это упругий стержень, располагающийся на спинной стороне тела и выполняющий опорную функцию.
3. Над хордой располагается нервная система в виде полой трубки. У высших хордовых нервная трубка дифференцирована на спинной и головной мозг.
4. Под хордой располагается пищеварительная трубка . Пищеварительная трубка начинается ртом и заканчивается анусом , или пищеварительная система открывается в клоаку. Глотка пронизана жаберными щелями , которые у первичноводных сохраняются всю жизнь, а у наземных закладываются только на ранних стадиях эмбрионального развития.
5. Под пищеварительной системой лежит сердце . Кровеносная система у хордовых замкнутая .
6. Хордовые имеют вторичную полость тела.
7. Хордовые это сегментированные животные. Расположение органов метамерное , т.е. основные системы органов расположены в каждом сегменте. У высших хордовых метамерия проявляется в строении позвоночного столба, в мускулатуре брюшной стенке тела.
8. Органы выделения у хордовых разнообразны.
9. Хордовые раздельнополы. Оплодотворение и развитие разнообразны.
10. Хордовые произошли через ряд промежуточных неизвестных биологии форм от самых первых целомических животных.
Тип Хордовые делится на три подтипа :
1. Подтип Бесчерепные. Это 30-35 видов мелких морских Хордовых, по форме напоминающих рыбок, но не имеющих конечностей. Хорда у Бесчерепных сохраняется в течение всей жизни. Нервная система в виде полой трубки. В глотке есть жаберные щели для дыхания. Представители – Ланцетники.
2. Подтип Личиночнохордовые , или Оболочники. Это 1500 видов морских сидячих малоподвижных животных, обитающих в тропическом и субтропическом регионах. Их тело в виде мешка (размеры тела у одной особи в колонии - не более 1 мм, а одиночные могут достигать 60 см), на теле два сифона – ротовой и клоакальный. Личиночнохордовые - фильтраторы воды. Тело покрыто толстой оболочкой – туникой (отсюда и название подтипа – Оболочники). Во взрослом состоянии у Оболочников отсутствует хорда и нервная трубка. Однако личинка, которая активно плавает и служит для расселения, имеет типичное для Хордовых строение и похожа на Ланцетника (отсюда второе название – Личиночнохордовые). Представитель - Асцидия .
3. Подтип Позвоночные , или Черепные. Это наиболее высокоорганизованные хордовые. Питание у позвоночных активное: пища разыскивается и преследуется.
Хорда замещается позвоночным столбом. Нервная трубка дифференцирована на спинной и головной мозг. Развит череп, который защищает головной мозг. Череп несет челюсти с зубами для захвата и измельчения пищи. Появляются парные конечности и их пояса. У черепных гораздо более высокий уровень метаболизма, сложная популяционная организация, разнообразное поведение и ярко выражена индивидуальность особей.
Подтипы Бесчерепные и Личиночнохордовые называют низшими Хордовыми, а подтип Позвоночные – это высшие Хордовые животные.
Подтип Бесчерепные - Acrania
Ланцетник
К подтипу Бесчерепные относится единственный класс Головохордовые, который насчитывает всего около 30-35 видов морских животных, обитающих на мелководье. Типичным представителем является Ланцетник - Branchiostoma lanceolatum (род Ланцетники, класс Головохордовые, подтип Бесчерепные, тип Хордовые), размеры которого достигают 8 см. Тело Ланцетника овальное по форме, суженное к хвосту, сжатое с боков. Внешне Ланцетник напоминает маленькую рыбку. На задней части тела расположен хвостовой плавник в форме ланцета - древнего хирургического инструмента (отсюда – название Ланцетник). Парные плавники отсутствуют. Есть небольшой спинной плавник . По бокам тела с брюшной стороны свисают две метаплевральные складки , которые срастаются на брюшной стороне и образуют околожаберную, или атриальную полость, сообщающуюся с глоточными щелями и открывающуюся на заднем конце тела отверстием - атриопором - наружу. На переднем конце тела около рта располагаются околоротовые щупальца , которыми Ланцетник захватывает пищу. Ланцетники обитают на песчаных грунтах в море на глубине 50-100 см в умеренных и теплых водах. Они питаются донными осадками, морскими инфузориями и корненожками, яйцами и личинками мелких морских рачков, диатомовыми водорослями, закапываясь в песок и выставляя наружу передний конец тела. Более активны в сумеречное время, яркого освещения избегают. Потревоженные Ланцетники довольно быстро переплывают с места на место.
Покровы. Тело Ланцетника покрыто кожей , состоящей из однослойного эпидермиса и тонкого слоя дермы .
Опорно-двигательная система. Вдоль всего тела тянется хорда. Хорда - это упругий стержень, располагающийся на спинной стороне тела и выполняющий опорную функцию. К переднему и заднему концам тела хорда утончается. Хорда выступает в переднюю часть тела несколько дальше, чем нервная трубка, отсюда и название класса - Головохордовые. Хорда окружена соединительной тканью, которая одновременно образует опорные элементы для спинного плавника и разделяет мышечные пласты на сегменты с помощью соединительнотканных
Тип Хордовые подтип Бесчерепные Ланцетник
прослоек. Отдельные мышечные сегменты называются миомерами , а перегородки между ними – миосептами . Мышцы образованы поперечно-полосатой мускулатурой.
Полость тела у Ланцетника вторичная , иначе говоря, это целомические животные.
Пищеварительная система. На передней части тела имеется ротовое отверстие , окруженное щупальцами (до 20 пар). Ротовое отверстие ведет в обширную глотку , которая функционирует как цедильный аппарат. Через щели в глотке вода выходит в атриальную полость, а пищевые частицы направляются на дно глотки, где расположен эндостиль - бороздка, имеющая ресничный эпителий, который гонит пищевые частички в кишку. Желудка нет, но есть печеночный вырост , гомологичный печени позвоночных животных. Средняя кишка , не делая петель, открывается анальным отверстием у основания хвостового плавника. Переваривание пищи происходит в кишечнике и в полом печеночном выросте, который направлен к головному концу тела. Интересно, что у Ланцетника сохранилось внутриклеточное пищеварение, клетки кишечника захватывают пищевые частицы и переваривают их в своих пищеварительных вакуолях. Такой способ пищеварения у позвоночных животных не встречается.
Дыхательная система. В глотке у Ланцетника более 100 пар жаберных щелей , ведущих в околожаберную полость . Стенки жаберных щелей пронизаны густой сетью кровеносных сосудов, в которых происходит газообмен. С помощью ресничного эпителия глотки вода прокачивается через жаберные щели в околожаберную полость и через отверстие (атриопор) выводится наружу. Кроме того, в газообмене принимает участие и проницаемая для газов кожа.
Кровеносная система. Кровеносная система у Ланцетника замкнутая . Кровь бесцветная, не содержит дыхательных пигментов. Транспорт газов осуществляется в результате их растворения в плазме крови. В кровеносной системе один круг кровообращения. Сердце отсутствует, и кровь движется благодаря пульсации жаберных артерий, которые прокачивают кровь через сосуды в жаберных щелях. Артериальная кровь попадает в спинную аорту , от которой по сонным артериям кровь течет в переднюю часть, а по непарной спинной аорте - в заднюю часть тела. Затем по венам кровь вновь возвращается в венозный синус и по брюшной аорте направляется к жабрам. Вся кровь от пищеварительной системы попадает в печеночный вырост, затем в венозный синус. Печеночный вырост, так же, как и печень, обезвреживает ядовитые вещества, попавшие в кровь из кишечника, и, кроме того, выполняет другие функции печени.
Такое строение кровеносной системы принципиально не отличается от кровеносной системы позвоночных животных и может быть рассмотрено рассматривается как ее прототип.
Выделительная система. Органы выделения Ланцетника называются нефридиями и напоминают органы выделения плоских червей - протонефридии. Многочисленные нефридии (около ста пар, по одному на две жаберные щели), расположенные в области глотки, представляют собой трубочки, открывающиеся одним отверстием в полость целома, другим - в околожаберную полость. На стенках нефридия расположены булавовидные клетки - соленоциты , каждая из которых имеет узкий канал с мерцательным волоском. За счет биения этих
Тип Хордовые подтип Бесчерепные Ланцетник
волосков, жидкость с продуктами метаболизма выводится из полости нефридия в околожаберную полость, а оттуда уже наружу.
Центральная нервная система образована нервной трубкой с полостью внутри. Выраженного головного мозга у ланцетника нет. В стенках нервной трубки, вдоль ее оси, располагаются светочувствительные органы - глазки Гессе . Каждый из них состоит из двух клеток - светочувствительной и пигментной , они способны воспринимать интенсивность освещения. К расширенной передней части нервной трубки прилегает орган обоняния .
Размножение и развитие. Ланцетники, обитающие у нас в Черном море и Ланцетники, обитающие в водах Атлантики у берегов Европы, преступают к размножению весной и выметывают икринки вплоть до августа. Ланцетники теплых вод размножаются круглый год. Ланцетники раздельнополы , половые железы (гонады, до 26 пар) расположены в полости тела в области глотки. Половые продукты выводятся в околожаберную полость через временно образующиеся половые протоки. Оплодотворение наружное в воде. Из зиготы появляется личинка . Личинка мала: 3-5 мм. Личинка активно передвигается с помощью ресничек, покрывающих все тело, и за счет боковых изгибов тела. Личинка около трех месяцев плавает в толще воды, затем переходит к жизни на дне. Живут Ланцетники до 4 лет. Половой зрелости достигают к двум годам.
Значение в природе и для человека. Бесчерепные являются элементом биологического разнообразия на Земле. Ими питаются рыбы, ракообразные. Сами Бесчерепные перерабатывают мертвое органическое вещество, являясь редуцентами в структуре морских экосистем. Бесчерепные по сути являются живой схемой строения Хордовых животных. Однако прямыми предками позвоночных они не являются. В странах Юго-Восточной Азии местные жители собирают Ланцетников, просеивая песок через специальное сито, и употребляют в пищу.
Бесчерепные животные сохранили ряд признаков, характерных для их беспозвоночных предков:
§ выделительную систему нефридиального типа;
§ отсутствие в пищеварительной системе дифференцированных отделов и сохранение внутриклеточного пищеварения;
§ фильтрующий способ питания с образованием околожаберной полости для защиты жаберных щелей от засорения;
§ метамерию (повторяющееся расположение) половых органов и нефридиев;
§ отсутствие сердца в кровеносной системе;
§ слабое развитие эпидермиса, он однослойный, как у беспозвоночных животных.
Тип Хордовые подтип Бесчерепные Ланцетник
Рис. Строение ланцетника.
А - нервная трубка, хорда и пищеварительная система; Б - кровеносная система.
1 - хорда; 2. - нервная трубка; 3 - ротовая полость; 4 - жаберные щели в глотке; 5 - околожаберная полость (атриальная полость); 6 - атриопор; 7 - печеночный вырост; 8 - кишка; 9 - анальное отверстие; 10 - подкишечная вена; 11 - капилляры воротной системы печеночного выроста; 12 - брюшная аорта; 13 - пульсирующие луковички артерий, прокачивающих кровь через жаберные щели; 14 - спинная аорта.
Рис. Нефридий Ланцетника.
1 - отверстие в целом (во вторичную полость тела) ; 2 - соленоциты; 3 - отверстие в околожаберную полость.
Тип Хордовые подтип Бесчерепные Ланцетник
Рис. Поперечный срез Ланцетника:
А – в области глотки, Б – в области средней кишки.
1 - нервная трубка; 2 - мускулатура; 3 - корни спинной аорты; 4 - яичник; 5 - эндостиль; 6 - брюшная аорта; 7 - метаплевральные складки; 8 - околожаберная (атриальная) полость; 9 - жаберные щели (благодаря косому положению на одном поперечном срезе их видно более одной пары); 10 - нефридии; 11 - целом; 12 - вентральный (двигательный) спинномозговой нерв; 13 - дорсальный (смешанный) нерв; 14 - хорда; 15 - подкишечная вена; 16 - спинная аорта; 17 - спинной плавник.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите характерные признаки животных типа Хордовые.
Назовите классификацию типа на три подтипа.
Назовите систематическое положение Ланцетника.
Где обитает Ланцетник?
Какое строение тела имеет Ланцетник?
К типу Хордовые относятся животные, имеющие внутренний осевой скелет – хорду – во взрослом или зародышевом периоде жизни. Хордовые животные достигли в процессе эволюции наибольшего, по сравнению с остальными типами, уровня организации и расцвета. Они живут во всех областях земного шара и занимают все среды обитания.
В типе Хордовые различают 3 подтипа :
Оболочники,
Головохордовые (Бесчерепные) –класс Ланцетник,
Позвоночные (Черепные) – классы Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.
Основные признаки Хордовых:
трехслойное строение
двусторонне-симметричные животные
имеют вторичную полость тела и вторичный рот
сложное строение и развитие гаструлы, во время которой образуется хорда и нервная пластинка. Следующая стадия – нейрула – образование нервной трубки
имеют внутренний осевой скелет - хорду: у бесчерепных она сохраняется всю жизнь, у позвоночных - замещается хрящевым или костным позвоночником
центральная нервная система имеет вид трубки, расположенной на спинной стороне тела над хордой. Полость нервной трубки - невроцель. У большинства хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг (невроцель - желудочки головного мозга)
пищеварительная трубка расположена под хордой. В переднем ее отделе - жаберные щели, сообщающиеся с внешней средой и сохраняющиеся либо всю жизнь (бесчерепные, из позвоночных - круглоротые, рыбы), либо только в эмбриональном периоде развития (амфибии, наземные позвоночные)
сердце расположено на брюшной стороне тела и направляет кровь к головному концу тела
наружные покровы имеют двухслойное строение и состоят из эпидермиса и соединительнотканной дермы
хордовые имеют двустороннюю симметрию тела, вторичную полость тела (целом), метамерное (сегментарное) строение многих органов.
Подтип Головохордовые
Класс Ланцетники
Немногочисленная группа примитивных хордовых животных, у которых в течение жизни сохраняются все признаки типа (известно около 20 видов ланцетников). Обитают исключительно в морях, ведут донный образ жизни (в песке).
Классический представитель – ланцетник .
Это небольшое полупрозрачное животное длиной 5- 8 см , тело его имеет торпедовидную форму , развит хвостовой плавник (в виде ланцета) и парные брюшные складки (метаплевральные складки).
Внутренний осевой скелет представлен хордой, покрытой плотной соединительнотканой оболочкой.
Кожа представлена однослойным эпидермисом.
Мускулатура четко сегментирована (мышечные сегменты называются миомерами).
Ротовое отверстие окружено многочисленными щупальцами.
По способу питания ланцетник - фильтратор. Пищеварительная система слабо дифференцирована. Глотка пронизана жаберными щелями, открывающимися в околожаберную полость. На дне глотки лежит железистое образование, выделяющее слизь. Поступающие с током воды пищевые частицы прилипают к слизи и с помощью ресничек мерцательного эпителия, выстилающего глотку, направляются в кишечник. Кишечная трубка образует слепое выпячивание - печеночный вырост (подобен настоящей печени позвоночных).
Кровеносная система замкнутая, развит один круг кровообращения, сердца нет. Ток крови поддерживается пульсирующей брюшной аортой.
Выделительная система представлена многочисленными парными нефридиями - трубочками, располагающимися посегментно. Выделительные отверстия открываются в околожаберную полость.
Дыхание осуществляется с помощью жабер.
Ланцетники - раздельнополые животные, их половые железы не имеют собственных выводных протоков.
Оплодотворение и развитие личинки (с метаморфозом) происходят в воде.
Над хордой вдоль всего тела тянется нервная трубка. Центральная нервная система образована трубкой с невроцелем внутри. От нервной трубки отходят периферические нервы.
Органы чувств развиты слабо, имеются световоспринимающие пигментные пятна, осязательная клетка и обонятельная ямка.
