Тип Хордовые. Общая характеристика. Подтип Бесчерепные. Класс Головохордовые (Ланцетники). Подтип Черепные или Позвоночные

Общая характеристика типа Хордовые

Тип Хордовые (Chordata) насчитывает свыше 41 тыс. видов. Численность видов типа составляет близко 3 % общего количества видов всех животных. Живут на суше, в почве, в водоемах (пресных и соленых), на деревьях, в пещерах, летают в воздухе.

Характерна билатеральная симметрия. Вторичнополостные, вторичноротые, трехслойные животные. Наблюдается определенная закономерность расположения основных систем органов. Кровеносная система почти всех представителей замкнутая.

Хордовые — частично сегментированные животные. Сегментация охватывает лишь некоторые системы органов (опорно-двигательную и нервную).

Имеют внутренний осевой скелет (хорду или позвоночник). Хорда выполняет опорную функцию, двигательную. Придает упругость телу. Выглядит как сплошной тяж. Формируется из энтодермы. Сохраняется она на протяжении жизни лишь у низших представителей типа. У высших — закладывается в период эмбрионального развития, но потом заменяется на позвоночник (хрящевой или костный), который формируется в его соединительнотканной обо-лочке. Позвоночник состоит из отдельных частиц — позвонков.

У всех хордовых нервная система состоит из центральной, которая всегда размещена на спинной стороне тела (над хордой), и периферической, которая является совокупностью нервов и нервных окончаний, отходящих от центральной нервной системы. Нервная система трубчатого типа. Нервная пластинка закладывается в процессе эмбриогенеза в эктодерме. Потом она заворачивается в трубку. У высших хордовых передний отдел нервной трубки формируется в головной мозг. Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга. Полости отделов центральной нервной системы заполнены жидкостью. Питание нервной ткани происходит не только извне, но и изнутри.

Жаберные щели пронизывают глотку и сохраняются во взрослом состоянии только у некоторых водных видов. Жаберные щели — это отверстия, которые объединяют глотку с внешней средой. Они возникают как фильтрационный аппарат для питания, но объединяют ее с дыхательной функцией. У водных позвоночных на жаберных щелях размещены органы дыхания — жабры. У наземных — жаберные щели существуют лишь на ранних стадиях эмбрионального развития, заменяются потом на легкие. Развитие органов дыхания (жабр или легких) связано с передней частью пищеварительной системы.

Тип Хордовые разделяют на подтипы: Бесчерепные и Черепные или Позвоночные.

Подтип Бесчерепные

К подтипу Бесчерепные (Acrania) относятся самые примитивные животные типа Хордовые. Известно 35 видов. Имеют небольшие размеры. На протяжении жизни сохраняются хорда и нервная трубка. Отсутствует череп. Органы чувств примитивные. Кровеносная система замкнутая. Все тело сегментировано, даже некоторые внутренние органы.

По типу питания — фильтраторы. Одни из представителей плавают (пелагический образ жизни), другие — живут на дне (придонный). Донные организмы погружаются в почву. Наружу выставляют лишь передний конец тела. Передвигаются с помощью боковых извилистых движений тела. Прямые предки позвоночных.

Класс Головохордовые (Ланцетники)

Исключительно морские животные. Известнейшим представителем класса Головохордовые (Ланцетники) (Cephalochordata) является ланцетник. Был открыт в 1774 году русским академиком П. Палласом. В наше время известно 7 видов ланцетников (род Ланцетники — Branchiostoma). Встречается во многих морях. Живут в воде на небольшой глубине, обычно зарываются в песок. Размеры — 4–8 см.

Имеют удлиненную форму тела, которое суживается к хвостовому концу и напоминает хирургический инструмент — ланцет, за что животное получило название. Тело полупрозрачное, сжатое по бокам, заостренное с обеих сторон. Головной отдел не отделяется. Складка кожи образует спинной плавник, который переходит в хвостовой. Последний переходит на брюшной стороне в подхвостовую складку, за ней — в две брюшные складки, которые тянутся к предротовой воронке. Предротовая воронка окружена
щупальцами. Животное полностью зарывается в песок. Снаружи остается лишь передний конец тела с предротовой воронкой и щупальцами. Чтобы погрузиться в почву, ланцетник вбуравливается в дно передней заостренной частью тела.

Покровы состоят из однослойного эпителия. Под эпителием — тонкий слой желеобразной соединительной ткани.

Скелет образован хордой. Она тянется вдоль тела и является его осью. Хорда — упругая и при деформации приобретает прежнюю форму. Соединительная ткань окружает хорду и нервную трубку, образует оболочку, формирует опорные элементы, которые поддерживают плавники и проникают между сегментами мускулатуры. В передней части тела хорда проходит впереди нервной трубки, за что животные получили название «головохордовые».

Хорошо развиты поперечно-полосатые мышцы. Имеют вид двух тяжей, расположенных с обеих сторон от хорды. Образованы мышцы поперечными сегментами (50–80) — миомерами, прикрепленными к оболочке хорды и отделенными соединительнотканными перепонками (миосептами). Последовательные сокращения миомеров позволяют осуществлять лишь однообразные движения: выгибать тело в одну или другую сторону.

Целом (целомическая полость), расположен в виде двух каналов непосредственно под хордой и каналом кишечной трубки.

Пищеварительная система класса Головохордовые (Ланцетники)

Имеет вид трубки. Ротовое отверстие лежит в глубине предротовой воронки, окруженной щупальцами. Вокруг рта расположен парус, тоже имеющий щупальца, которые являются преградой для проникновения крупных частиц. Рот ведет к длинной глотке, стенки которой пронизаны жаберными щелями. Щупальца создают ток жидкости в ротовую полость и глотку. Межжаберные перепонки покрыты реснитчатым эпителием. Вдоль брюшной стороны глотки проходит жолобок, образованный ресничками и слизистыми клетками (эндостиль). Реснички гонят слизь с налипшими пищевыми частицами к пищеводу. Вода выводится в околожаберную полость и через жаберную пору (атриопор) — непарное входное отверстие — наружу. От брюшной части передней кишки отходит слепой печеночный вырост. Он выполняет функции: секреторную, всасывательную, внутриклеточного пищеварения. В кишечнике пища переваривается, всасываются питательные вещества. Кишечник не разделен на отделы. Наружу открывается анальным отверстием, через которое выводятся непереваренные остатки. Анальное отверстие расположено перед хвостовым плавником.

По типу питания — фильтраторы. Питаются мелкими морскими организмами, водорослями.

Органы выделения класса Головохордовые (Ланцетники)

Органы выделения — выделительные трубочки (нефридии). Их около ста пар, и они лежат над глоткой. Нефридии — это короткие трубочки, которые несколькими отверстиями открываются в целом, а одним — в околожаберную полость. Отверстия в целом покрыты особыми булавовидными многочисленными клетками — соленоцитами, которые имеют внутри каналец с реснитчатыми волосками. По строению напоминают органы выделения кольчатых червей. Продукты выделения выводятся в околожаберную полость, а из нее — через жаберную пору, атриопор — наружу.

Кровеносная система класса Головохордовые (Ланцетники)

Кровеносная система замкнутая. Имеет примитивное строение. Состоит из двух аорт (брюшной и спинной) и сосудов, которые от них ответвляются. У ланцетника один круг кровообращения. Сердце отсутствует. Кровь бесцветная. Газы растворяются в плазме. Ток крови происходит при помощи сокращений стенок брюшной аорты, в которую поступает венозная кровь, и нижних частей жаберных сосудов. Брюшная аорта расположена под глоткой и отходит от места слияния венозных сосудов. Кровь по брюшной аорте течет в жабры. Она проходит через жаберные сосуды, где происходит газообмен, и поступает в спинную аорту (тянется к заднему концу тела). Спинная аорта разветвляется и поставляет кровь в разные органы. Артериальная кровь превращается в венозную и поступает в брюшную аорту. От ненужных веществ кровь очищается в кровеносных капиллярах, которые пронизывают печеночный вырост.

Органы дыхания класса Головохордовые (Ланцетники)

Органы дыхания представлены жабрами. Дыхание происходит одновременно с питанием. Стенки глотки пронизывают около 100 пар жаберных щелей. Вода входит в глотку, омывает жаберные перегородки, и кислород из воды поступает в кровь, которая движется по капиллярам жаберных перегородок. Жаберные щели глотки открываются в околожаберную (атриальную) полость, которая образовалась при срастании боковых складок кожи.

Нервная система класса Головохордовые (Ланцетники)

Нервная система имеет вид трубки с тонкими стенками, передний конец которой немного не доходит до конца хорды. В стенках нервной трубки содержатся светочувствительные глазки. Соответственно чередованию миомеров от нервной трубки отходят спинные и брюшные нервы. Нервные узлы не образуются. В передней части нервная трубка расширяется. В этом месте к нервной трубке прилегает орган обоняния.

Органы чувств класса Головохордовые (Ланцетники)

Органы чувств развиты слабо. Светочувствительные клетки в нервной трубке — глазки Гессе. Они расположены по ходу нервной трубки. Сходны по строению с примитивными глазками некоторых плоских червей и могут распознавать лишь свет и темноту.

Обонятельная ямка расположена на переднем конце нервной трубки (воспринимает химические раздражения). На щупальцах, которые находятся вокруг ротового отверстия, расположено наибольшее скопление рецепторных клеток органов химического чувства и осязания. Отдельные чувствительные клетки разбросаны по всей коже животного.

Возможно, что пигментное пятно обонятельной ямки является редуцированным органом равновесия.

Размножение класса Головохордовые (Ланцетники)

Раздельнополые животные. Гонады (половые железы) парные и находятся у стенок околожаберной полости, по внешнему строению это толстостенные пузыри (женские половые железы — яичники, мужские — семенники). Их около 25 пар. Расположены посегментно в жаберном отделе целома. Протоков не имеют. Половые продукты выходят в околожаберную полость через разрывы в стенках гонад. Во внешнюю среду выводятся через жаберную пору. Оплодотворение — внешнее.

Развитие — с метаморфозом. Выделение зрелых икринок и спермиев происходит сразу после захода солнца. Из яиц выводится личинка. Ее тело покрыто ресничками, с помощью которых она плавает на начальных стадиях развития (3 месяца), питается планктоном, потом оседает и превращается во взрослое животное. У личинки жаберные щели открываются прямо наружу. Потом с обеих сторон над жаберными щелями образуется по продольной складке, которые срастаются под брюшной стороной животного. Половозрелыми становятся на 2–3 году жизни.

Ланцетники размножаются лишь один раз в жизни, так как разрывы гонад не восстанавливаются.

Особенности строения и эмбрионального развития Ланцетника исследовал профессор Киевского университета А. А. Ковалевский (1840-1901 гг.).

Значение в природе и жизни человека класса Головохордовые (Ланцетники)

Большого хозяйственного значения не имеют. Являются кормом для многих видов рыб. В странах Юго-Восточной Азии их употребляют в пищу. Используются как объект научных исследований.

Подтип Черепные или Позвоночные

К подтипу Черепные (Vertebrata) принадлежат высокоорганизованные животные. Насчитывает приблизительно 42 тыс. видов. Заселяют все пространства Земли, где может существовать жизнь.

Хорда закладывается в эмбриональном периоде развития. У взрослых организмов частично или полностью заменяется позвоночником.

Имеют внутренний скелет. Осевой скелет образован хрящевым или костным позвоночником. Развит череп (для защиты головного мозга). Более усовершенствованные органы движения. Появляются парные плавники или парные конечности. Тело делится на голову, туловище, хвост и конечности. Хорошо развиты мышцы. Покровы тела образованы кожей.

Пищеварительная система подтипа Черепные или Позвоночные

Пищеварительная система: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник, пищеварительные железы (слюнные, поджелудочная, печень).

Органы выделения подтипа Черепные или Позвоночные

Органы выделения — парные почки. Они, кроме выделительной функции, выполняют функцию осморегуляции (поддержки гомеостаза — постоянства внутренней среды).

Кровеносная система подтипа Черепные или Позвоночные

Кровеносная система замкнутая. У всех представителей развито сердце — орган, обеспечивающий движение крови по сосудам. Сердце расположено на брюшной стороне тела.

Органы дыхания подтипа Черепные или Позвоночные

Органы дыхания: кожа, жабры, легкие. У наземных животных жаберные щели выявляются лишь на ранних стадиях эмбрионального развития.

Передняя часть нервной трубки выдвигается впереди хорды и формируется головной мозг. Он состоит из мозговых пузырей, полости которых являются продолжением спинномозговой. Нервная система делится на центральную (спинной и головной мозг) и периферическую (нервы и узлы). Хорошо развиты органы чувств (зрения, слуха, вкуса, осязания, обоняния, равновесия).

Позвоночные животные, как правило, раздельнополые. Половая система представлена семенниками и яичниками с половыми протоками.

Позвоночных разделяют на две больших группы: низшие и высшие.

Низшие позвоночные или Анамнии (Anamnia)

Низшие позвоночные или Анамнии (Anamnia), объединяют четыре класса:
— класс Круглоротые;
— класс Хрящевые рыбы;
— класс Костные рыбы;
— класс Амфибии, или Земноводные.

Их особенности: почти у всех есть жабры (или во взрослом состоянии, или на этапах развития), при развитии яйца не образуются зародышевые оболочки.

Высшие позвоночные или Амниоты (Amniota)

Высшие позвоночные или Амниоты (Amniota), объединяют три класса:
— класс Пресмыкающиеся, или Рептилии;
— класс Птицы;
— класс Млекопитающие, или Звери.

Их особенности: жабр нет, при развитии яйца формируются зародышевые оболочки.