Какие свойства характерны для большинства хордовых животных
Тип Хордовые объединяет животных, для которых характерно наличие внутреннего осевого скелета, гибкого упругого тяжа —
хорды (или позвоночного столба). К хордовым, называемым также позвоночными, относитесь и вы — величайшее творение эволюции, человек.
В сравнении с остальными животными, неоспоримым фактом является достижение хордовыми значительного прогресса в эволюционном
плане.
Мы — хордовые (как звучит то!)) достигли невероятно высокого уровня организации, сложнейшего строения, и
находимся в периоде расцвета по отношению к остальным типам. Хордовые заселили все пространства земного шара, освоили
самые разные среды обитания.
В мире описано более 60 тысяч хордовых. Хордовые — двусторонне-симметричные вторичноротые животные, имеющие вторичную
полость тела. Чтобы более подробно вникнуть в эту тему, давайте посмотрим классификацию, ароморфозы и общие черты строения
типа хордовые.
Классификация
В состав типа хордовые входят три подтипа: бесчерепные, оболочники и позвоночные. Позвоночные — единственный подтип, для
которого характерно наличие черепа.
Приступим к изучению ароморфозов хордовых, которые позволили занять такое высокое эволюционное положение.
Ароморфозы хордовых
- Появление хорды
- Трубчатый тип нервной системы
- Жаберные щели в глотке
- Парные конечности
- У амниот (о которых мы в дальнейшем поговорим подробнее) появился ряд важных ароморфозов: специализированные зародышевые
оболочки и плотные яйцевые оболочки (плотные яйцевые оболочки отсутствуют только у класса млекопитающих, за исключением яйцекладущих).
Хорда — гибкий упругий тяж мезодермального происхождения, который у представителей типа хордовые может быть
соединительно-тканным, хрящевым или костным. У позвоночных хорда замещается хрящевой и костной
тканью, носит более привычное для нас название — позвоночник.
Центральная нервная система представлена узкой трубкой с каналом внутри (невроцель). Располагается нервная трубка
на спинной стороне тела, над хордой. У позвоночных нервная трубка развивается в спинной и головной мозг.
Обеспечивают активный газообмен для водных животных, что делает процессы жизнедеятельности более эффективными.
Активное передвижение у большинства животных приводит к появлению парных конечностей: у водных — грудные и брюшные плавники,
у наземных — передние и задние конечности. Отсутствуют парные конечности только у круглоротых (миног и миксин).
Общее строение хордовых традиционно изучается на примере ланцетника, который отлично для этого подходит.
Ланцетник
Ланцетник — примитивное хордовое, относится к подтипу бесчерепные. Основные признаки хордовых сохраняются в течение
всей жизни. Название этому животному дано из-за того, что задний конец его тела напоминает хирургический инструмент —
ланцет. Длина ланцетника в среднем составляет 5-8 см.
Голова у ланцетника не обособлена, тело уплощено с боков. Имеется двусторонняя (билатеральная) симметрия тела.
Суженный спинной плавник постепенно переходит в хвостовой, который имеет ланцетовидную форму.
Обитает в морях, предпочитает донный образ жизни. Покровы тела состоят из двух слоев: верхний — эпидермис
(от греч. epi — над и derma — кожа) и глубокий — дерма (греч. derma — кожа), или кутис. Опорную функцию
выполняет скелет — хорда. Мышечная система представлена сегментами — миомерами.
У ланцетника имеется вторичная и околожаберная полость тела.
Зарывается в песок, питается пассивно, используя в пищу лишь те организмы, которые попали в рот. Ротовая
воронка расположена на переднем конце тела и окружена щупальцами, с помощью которых ланцетник втягивает воду
с органическими частицами и планктоном, которыми и питается.
На нижней поверхности жаберной полости находится особое образование — эндостиль. Эндостиль — углубление, выстланное
мерцательным эпителием и железистыми клетками, которые выделяют слизь. К этой слизи в ходе фильтрации воды приклеиваются
пищевые частицы, которые затем перемещаются в кишечник.
Одновременно вода служит и для дыхания: поступая в глотку, она омывает около 100-120 жаберных щелей,
располагающихся в ней. Здесь кислород из крови поступает в кровеносные сосуды, расположенные на жаберных
перегородках, а углекислый газ удаляется обратно в воду.
Кровеносная система замкнутого типа. Функцию сосуда-сердца выполняет брюшной сосуд, пульсация которого создает ток крови.
Органы выделения — видоизмененные протонефридии, напоминающие по строению протонефридии плоских червей.
Нервная система трубчатая, впереди невроцель (полость нервной трубки) расширяется. Передний конец трубки осуществляет
важную рефлекторную регуляцию животного. Органы чувств примитивны. Имеются органы зрения — глазки Гессе, светочувствительные
органы, расположенные вдоль нервной трубки по бокам невроцели. Осязательные щупальца локализуются вокруг ротового отверстия.
Ланцетники — раздельнополые животные. Половой диморфизм отсутствует, оплодотворение наружное, происходит в воде. Из зиготы
развивается личинка, которая свободно плавает в течение 3 месяцев. Жабры личинки открываются наружу, кожная складка (спинной
плавник) отсутствует. Спустя некоторое время личинка опускается на дно и зарывается в песок, после чего превращается во взрослое
животное.
Изучив строение ланцетника, становится очевидна тесная связь с кольчатыми червями. Поэтому ланцетника с уверенностью можно
назвать формой, занимающей промежуточное эволюционное положение между древними кольчатыми червями и современными позвоночными.
Оболочники (личиночнохордовые)
Оболочники — подтип хордовых. Морские животные. Тело мешкообразной формы, окружено мантией.
По типу питания являются фильтраторами, которые улавливают
органические остатки растений и планктон, взвешенные в воде. Характерно наличие сифонов, через которые вода поступает внутрь
организма и покидает его.
Кровеносная система незамкнутого типа, интересной особенностью является нерегулярность направления, в котором сердце качает кровь:
это направление постоянно меняется.
Круглоротые
Мы с вами уже изучили два подтипа хордовых — бесчерепных и оболочников. Хочу предупредить распространенную ошибку: «бесчерепные» — это подтип хордовых, а беспозвоночные — это совершенно иное понятие, объединяющее всех, кроме хордовых — кишечнополостных, червей,
моллюсков и членистоногих.
Самое время перейти к изучению следующего подтипа хордовых — черепных, или — позвоночных. В состав этого подтипа и входит класс
круглоротые. Известные представители круглоротых: миксины и миноги.
Круглоротые отличаются от рыб многими признаками:
- Отсутствие чешуи
- Отсутствие парных конечностей
- Отсутствие челюстей — поэтому их и относят к бесчелюстным
- Хорда сохраняется на протяжении всей жизни
- Круглый (или овальный) рот, в котором располагаются зубы и всасывающий аппарат
Важной общей чертой с остальными позвоночными (черепными) является наличие у круглоротых черепа, который имеет
довольно своеобразное строение. Он окружает головной мозг только с нижней стороны и с боков (у миксин не развиты боковые
части черепа).
Миксины нападают чаще всего на больных и ослабленных рыб, запутавшихся в сети. Они прогрызают стенку тела и внедряются во
внутреннюю среду, поедая органы, ткани, а затем и мышцы.
Миноги паразитируют на рыбах. Они впиваются своими роговыми зубами в тело жертвы, постепенно выделяя пищеварительные соки,
расщепляют ткани рыбы и питаются ими.
Анамнии и амниоты
Подтип позвоночные делится на две большие группы: анамнии и амниоты.
Анамнии (от греч. άν (an) — отрицание и αμνίον (амнион) — оболочка зародыша) — низшие первичноводные позвоночные животные.
Эта группа животных не имеет зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса.
Анамнии привязаны
к воде, в которой проводят большую часть жизни или начальный этап развития. К анамниям относятся бесчелюстные, различные
группы рыб и земноводные.
Амниоты (от греч. αμνιον (амнион) — оболочка зародыша) — высшие позвоночные животные, для которых на ранних стадиях
характерно образование зародышевых оболочек и особого эмбрионального органа — аллантоиса.
Амниоты отрываются от привычного водоема, обретают независимость, в отличие от анамний.
Удивительно, но теперь этот «водоем» образуется внутри материнского организма: зародыш находится в плодном пузыре (амнионе),
заполненном амниотической жидкостью (околоплодными водами), своеобразном аналоге водоема.
К амниотам (высшим позвоночным) относятся три класса: пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Несомненно, что человек также
относится к группе амниот.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
К типу хордовых относят более (40) тысяч современных видов животных. Эти животные очень разнообразны по внешнему строению, образу жизни и условиям обитания.
Общие черты строения хордовых животных:
- наличие внутреннего осевого скелета, основу которого составляет плотный, упругий и эластичный спинной тяж — хорда. Она образуется у всех хордовых на ранних стадиях развития их зародышей (у низших хордовых она сохраняется всю жизнь, у высших — есть только у зародышей, у взрослых заменяется позвоночником).
- Нервная система имеет вид трубки, располагающейся на спинной стороне — над хордой (образуется из слоя эктодермы). У высших хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг.
- Все хордовые — двусторонне-симметричные животные. Вдоль их тела проходит пищеварительная трубка — кишечник, начинающийся ртом и заканчивающийся анальным отверстием.
- У всех хордовых животных в зародышевом развитии имеются жаберные щели — парные поперечные отверстия, пронизывающие передний отдел пищеварительной трубки.
- Кровеносная система хордовых замкнутая. Сердце находится на брюшной стороне тела под пищеварительным каналом.
Тип Хордовые включает три подтипа: Бесчерепные, Оболочники и Позвоночные (Черепные).
Подтип Бесчерепные представлен небольшой группой морских хордовых и включает один класс — Ланцетники, к которому относят около (30) видов мелких животных. Название «бесчерепные» говорит о том, что представители этого подтипа не имеют черепа и головного мозга. Строение бесчерепных довольно примитивно:
- хорда на протяжении всей жизни служит им внутренним скелетом.
- Функции центральной нервной системы выполняет нервная трубка.
Подтип Оболочники (Личиночнохордовые, или Туникаты), включает около (1500) видов морских хордовых животных. У оболочников основные признаки Типа Хордовые отчётливо выражены только в личиночном возрасте.
На начальном этапе жизни оболочники представляют собой свободно плавающие личинки, которые движутся с помощью хвоста. Личинки оболочников имеют сложное строение, сходное со строением ланцетника. По мере того как личинка превращается во взрослую особь, её строение упрощается. Во взрослом состоянии у большинства из них нет хорды и нервной трубки. Тело взрослого оболочника заключено в студенистую оболочку — тунику — и напоминает мешок с двумя воронками, через которые входит и выходит вода. С водой животное получает кислород для дыхания и пищу — органические частички. Оболочники — гермафродиты. Многие виды размножаются почкованием, образуя колонии.
Подтип Позвоночные объединяет большинство видов хордовых. К этому подтипу относят Классы: Хрящевые рыбы и Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие. По строению и образу жизни позвоночные находятся на более высоком уровне организации, чем бесчерепные и оболочники.
В отличие от малоподвижных и пассивно питающихся бесчерепных предки позвоночных перешли к активному поиску пищи и связанному с ним передвижению. Это привело к развитию мощного внутреннего скелета и мускулатуры, совершенствованию процессов дыхания, питания, кровообращения, выделения, органов чувств и центральной нервной системы.
Осевым скелетом большинству позвоночных служит позвоночный столб (отсюда название подтипа), который выполняет опорную функцию и является своеобразным футляром для спинного мозга, тем самым защищая его.
Источники:
Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.
Трайтак Д. И., Суматохин С. В. Биология. Животные. 7 класс. — М.: Мнемозина.
Никишов А. И., Шарова И. Х. Биология. Животные. 7 класс. — М.: Владос.
Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.
Иллюстрации:
https://900igr.net
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:
- рыбы любых видов, от речного карася до акулы,
- земноводные: жаба, лягушка, тритон,
I
- пресмыкающиеся: ящерица, черепаха, змея, крокодил, хамелеон,
- птицы: начиная с отряда аистообразных (аист, ибис цапля), буревестникообразных (альбатрос, буревестник), заканчивая воробьинообразными (жаворонок, ласточка, трясогузка, королек, дрозд, синица, скворец, воробей) и гусеобразными (гусь, утка, лебедь),
- млекопитающие: семейство псовые (волк, лисица, собака и т. д.), семейство кошачьи (лев, тигр, гепард, рысь), семейство медвежьи (медведь, коала, панда).
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.
Интересные факты о хордовых
Обезьяний угорь
Некоторая любопытная информация:
- Хордовые настолько разнообразны, что включают в свой тип даже человека, у которого в строении тела наблюдаются сходства со строением наземных и морских животных.
- К хордовым относятся давно уже вымершие динозавры, так как у них имелся позвоночник.
- Немногие древесные лягушки могут похвастаться умением зависать в воздухе, преодолевая тем самым расстояния в десятки метров.
- Редким представителем хордовых является обезьяний угорь – рыба, ведущая паразитирующий образ жизни. Она нападает на крупных рыб, съедает мышцы, внутренние органы.
Заключение
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.