Тип Хордовые, характеристика подтипов — что это, определение и ответ

Характеристика типа:

Имеют внутренний осевой скелет, 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.

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.

Признаки хордовых на примере типичного представителя – ланцетника

Тип Хордовые включает в себя около 60 000 видов.

Подтип Оболочники, или Личиночнохордовые

Оболочники относятся к типу Хордовые, подтип включает более 1000 видов.

Особенности подтипа Оболочники:

  1. Тело разделено на туловище и хвост

  2. Есть хорда

  3. Нервная трубка расположена над хордой

  • Хорда развита только в стадии личинки. Взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни (асцидии) или передвигаются в толще воды реактивным способом, резко выбрасывая струю воды в противоположном движению направлении.

  • Органы чувств развиты слабо

  • Дыхание жаберное в процессе фильтрации воды.

  • Фильтраторы. Пища: планктон.

  • Размножение может быть разнообразным. Оболочники образуют колонии, особенно если размножаются однополым путём.

Оболочники имеют хорду только на начальных стадиях развития

Самый известный представитель подтипа — Асцидия

Асцидия красная

Подтип Бесчерепные

Включает один современный класс Ланцетники, всего около 30 видов.

Особенности класса Ланцетники:

В течение всей жизни у ланцетника сохраняется хорда (она исполняет роль внутреннего скелета).

С обеих сторон от хорды в виде двух лент располагаются мышцы, благодаря их работе ланцетник плавает и зарывается в грунт.

Нервная система: над хордой расположена нервная трубка (от неё к внутренним органам и поверхности тела отходят многочисленные нервы).

МОЗГА НЕТ!

Органы чувств: светочувствительные глазки (ланцетник отличает свет от темноты). В тонкой коже есть осязательные клетки, благодаря которым ланцетник воспринимает различные прикосновения.

Пищеварительная система: под хордой располагается пищеварительная система. На переднем конце тела снизу имеется ротовое отверстие, через которое мелкие организмы, служащие ланцетнику пищей, с током воды попадают в широкую глотку.

Глотка имеет множество отверстий – жаберных щелей, через которые удаляется вода. Пищевые частицы направляются в кишечник, где пища переваривается. Непереваренные остатки удаляются наружу через анальное отверстие.

Кровеносная система: замкнутая: кровь циркулирует по двум главным сосудам – спинному и брюшному, а также по тонким их ответвлениям и множеству тончайших капилляров.

СЕРДЦА НЕТ! Кровь движется благодаря сокращениям стенок брюшного сосуда.

Дыхательная система: газообмен у ланцетника идёт в тканях вокруг жаберных щелей. Через тонкие стенки капилляров в кровь поступает кислород, а из крови выделяется углекислый газ.

Выделительная система: органы выделения ланцетника во многом похожи на органы выделения кольчатых червей – тонкие извитые трубочки, открывающиеся наружу.

Размножение: все ланцетники – раздельнополые животные. Половые органы: у самок – яичники, у самцов – семенники.

Оплодотворение наружное. Самец и самка вымётывают половые продукты в воду – там и происходит оплодотворение. Из оплодотворённых икринок развиваются личинки, сначала плавающие в толще воды, а затем опускающиеся на дно, где и превращаются во взрослых ланцетников.

Строение ланцетника

Подтип Черепные (позвоночные)

Позвоночные – доминирующая (наряду с насекомыми) на земле и в воздушной среде группа животных. Обилие и разнообразие видов позвоночных делают их важнейшим фактором экологической среды.

Включает следующие классы:

Особенности строения подтипа Черепные:

Они ведут активный образ жизни, иногда совершают далёкие миграции. Многие виды позвоночных достигают высокой численности.

  • Позвоночные отличаются более высоким уровнем развития, чем бесчерепные.

  • Опорой тела у них служит позвоночник, который у взрослых животных замещает хорду.

Развился череп, защищающий головной мозг.

  • Череп и позвоночник защищают головной и спинной мозг

  • Нервная система состоит из головного и спинного мозга, а также нервов, идущих ко всем органам. С головным мозгом связано образование многочисленных условных рефлексов, сложность поведения.

  • У Позвоночных хорошо развиты органы чувств. Они имеют глаза с фокусирующей линзой – хрусталиком, совершенные органы слуха, вкуса, обоняния и осязания.

В отличие от бесчерепных у позвоночных в кровеносной системе появляется мускулистое сердце.

Самки откладывают яйца или рождают вполне развитых детёнышей. Многим из них свойственна инстинктивная забота о потомстве.

Что такое хорда в биологии у человека?

Оглавление

Время чтения:  9 минут

893

Дадим определение хорды в биологии — это гибкий скелетный стержень у эмбрионов позвоночных животных, который имеет центральное расположение. Она представляет собой осевой скелет предковых животных, у некоторых видов современных животных хорда сохраняется и во взрослом состоянии.

Хорда в биологии представляет собой тяж от головы до хвоста, располагается на спинной стороне, в центральной части эмбриона, под нервной трубкой, но выше будущей полости тела.

В процессе развития и роста эмбриона хорда заменяется костным или хрящевым позвоночником. Остатки хорды у некоторых животных сохраняются между или внутри позвонков.

У некоторых животных хорда сохраняется в течение всей жизни.

Примеры:

  • Ланцетники — это примитивные морские животные класса бесчерепных, родственные позвоночным.
    У них хорда сохраняется в течении всей жизни и выполняет опорную функцию.
  • Аппендикулярии — это группа мелких морских животных класса оболочники с мешковидным телом, у которых сохраняется хорда во взрослом состоянии.
  • Мешкожаберные или круглоротые — это группа примитивных бесчелюстных животных, предшественники рыбообразных, у них также сохраняется хорда во взрослом состоянии.

Ланцетники, аппендикулярии и круглоротые — это хордовые животные.

Рис.1 Хорда ланцетника

Функции и характеристики хорды в биологии

В процессе развития эмбриона хорда выполняет ряд функций:

Опорная функция — хорда представляет собой гибкий стержень, который может легко выгибаться и разгибаться, отсюда многообразие волнообразных движений хордовых животных.

Защитная функция — хорда покрыта соединительной тканью с жидким несжимаемым содержимым, она не может менять свою длину, укорачиваться или удлиняться, что не позволяет телу деформироваться, получить излом.

Миохордальный комплекс — это хорда с прилегающей к ней метамерной мускулатурой. Он считается эволюционным достижением хордовых, дает возможность ундуляционному (волнообразному) движению хордовых.

Эмбриональный индуктор — хорда вызывает развитие мозга, это объясняет необходимость сохранения хорды в эмбриональном развитии всех хордовых животных.

Хорда в биологии у животных и человека

Хорда имеет разнообразное строение у животных и человека:

  • У ланцетников хорда сохраняется всю жизнь, служит для передвижения в воде. Она окружена вакуолями, соединена с миофибриллами, которые стягивают хорду с двух сторон. Миофибриллы — это мышечные волокна, состоящие из белков, способные к сокращениям.
  • У большинства оболочников хорда превращается в трубку с жидкостью, и только сохраняется по концам тела.
  • У позвоночных животных хорда представляет собой тяж из вакуолязированных клеток без мышечных волокон, который проходит значительное изменение, замещается позвоночником с дифференцированными позвонками.

Гомологи хорды в биологии

Определение

Гомологичные органы — это органы, которые имеют схожее происхождение.

У некоторых животных есть гомологи хорды, которые очень схожи с данным органом.

Пример:

  • Стомахорд — это опорный вырост кишечника, расположенный в передней части тела кишечнодышащих (морские животные).
  • Пигохорд — это вырост на брюшной стороне тела, который имеет схожее строение с хордой.
  • Аскохорд — брюшная продольная мышца, по мнению многих ученых тоже является гомологом хорды.

Признаки хордовых животных в биологии

К типу хордовых относится более 40 тысяч видов животных, которые отличаются по внешнему виду, строению, среде обитания. Но все они имеют общие признаки:

  1. Внутренний осевой скелет, который у эмбрионов представлен хордой, у высших хордовых она заменяется позвоночником, у низших — сохраняется всю жизнь.
  2. На спинной стороне располагается нервная трубка, над хордой, которая образуется из слоя эктодермы. У высших видов хордовых животных передний отдел нервной трубки разрастается, усложняет свое строение и превращается в головной мозг.
  3. Все хордовые животные двусторонне симметричные.
  4. Пищеварительная система имеет сквозной характер: начинается ртом с одной стороны тела и заканчивается анальным отверстием с другой.
  5. Кровеносная система замкнутая, сердце располагается на брюшной стороне тела, ниже пищеварительного канала.
  6. Эмбрион хордовых животных имеет жаберные щели в глотке, с помощью которых он дышит в водной эмбриональной среде.

Подтипы хордовых животных

Тип хордовые животные делится на 3 подтипа:

  1. Подтип бесчерепные — это ланцетники, у животных данного класса нет черепа и головного мозга. У бесчерепных животных хорда выполняет опорную функцию на протяжении всей жизни, нервная система имеет примитивное строение и представлена только нервной трубкой.
  2. Подтип оболочники — это морские хордовые животные, признаки хордовых у данного подтипа сохранились только на этапе личинки. Личинки оболочника схожи с ланцетниками, имеют хорду и нервную трубку, передвигается в воде при помощи хвоста. В течение развития личинки происходит упрощение ее строения, хорда и нервная трубка исчезают. Взрослая особь оболочника похожа на бесформенный мешок со студенистой жидкостью, необходимые для жизни вещества поступают с током воды.
  3. Подтип позвоночные — это самый обширный раздел, представители которого имеют череп, к ним относятся следующие классы:
    • костные рыбы;
    • хрящевые рыбы;
    • пресмыкающиеся;
    • земноводные;
    • птицы;
    • млекопитающие.

Представители позвоночных животных имеют более сложное строение, активно добывают пищу, имеют развитый опорно-двигательный, мышечный аппарат, сложноустроенные внутренние органы и системы органов. Хорда в процессе развития эмбриона заменяется позвоночником, который служит опорой тела и надежно защищает спинной мозг.

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Контрольная

| от 300 ₽ |

Реферат

| от 500 ₽ |

Курсовая

| от 1 000 ₽ |

Значение хорды в биологии

Значение хорды как осевого скелета состоит в том, что она стала одним из главных ароморфозов для животных.

Хорда способствовала активному

развитию системы опоры и движения, которая впервые появилась у наземных движений. Эта система дала возможность животным распространиться по наземной части планеты, занять новые среды обитания, при этом они смогли преодолеть силу земного притяжения.

  • У позвоночных животных хорда в процессе эволюции заменяется позвоночником, который имеет дифференцированные отделы, и состоит из позвонков. К позвоночным животным относят классы наземных животных: земноводные, рептилии, птицы, млекопитающие.
  • У водных животных наличие хорды позволило занять им главенствующее место в водной среде обитания. Они имеют явное превосходство перед беспозвоночными животными в борьбе за существование, данный факт был доказан теоретическими и эмпирическими биологическими исследованиями.
    К водным позвоночным животным относятся: отряды костных рыб, карпообразные, сомообразные и другие.

Формирование хорды у человека и животных

Хорда в процессе развития у разных видов животных формируется примерно в одно и тоже время, но интервал времени различается.

Хорда в биологии у человека формируется в более раннем периоде эмбрионального развития, в сравнении с рыбами и другими позвоночными.

На ранних стадиях развития хорда в биологии у животных имеет схожее строение и развитие.

В процессе гаструляции (этап эмбрионального развития) могут происходить нарушения в развитии и размножении клеток, что приводит впоследствии к нарушению развития эмбриона. Многочисленные медицинские и биологические исследования направлены на выявление на ранних стадиях развития каких-либо отклонений в эмбриональном развитии. Сбои в эмбриональном развитии, неправильная закладка осевых органов хордовых животных очень опасны, все это может привести к гибели эмбриона на раннем периоде развития или вероятность выжить у такой особи будет минимальна.

Оценить статью (86 оценок):

Поделиться

Тип хордовые | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Введение в тип Chordata

Тип Chordata состоит из животных с гибким стержнем, поддерживающим их спинную или заднюю стороны. Название типа происходит от греческого корня слова аккорд , что означает струна . Большинство видов внутри типа Chordata являются позвоночными или животными с позвоночником (подтип Vertebrata). Примеры хордовых позвоночных включают рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Современный человек — один из видов млекопитающих — является знакомым примером хордового. Однако мы разделяем этот тип и с двумя группами беспозвоночных. Туникаты (подтип Urochordata) и ланцетники (подтип Cephalochordata) — единственные группы беспозвоночных внутри 9-го типа.0005 Хордовые

. На рис. 3.97 показаны некоторые беспозвоночные представители типа хордовых.

 

Рис. 3.97. ( A ) Колония оболочников синего колокольчика ( Clavelina moluccensis

; подтип Urochordata ), Восточный Тимор

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

Рис. 3.97. ( Б ) Плавающая колония оболочников, называемых сальпами, Орегон

.

Изображение предоставлено Департаментом охраны рыбных ресурсов и дикой природы штата Орегон

.

 

Рис. 3.97. ( C ) Биолюминесцентная плавающая колония оболочников, называемая пиросомами, Восточный Тимор

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

Рис. 3.97. ( D ) Ланцетник ( Branchiostoma lanceolatum ; подтип Cephalochordata)

Изображение предоставлено Гансом Хиллевартом, Wikimedia Commons

Оболочечные (подтип Urochordata) — животные-фильтраторы с мешкообразным телом. Большинство оболочников сидячие (рис. 3.97 А). Они могут жить либо большими колониями (рис. 3.97 А), либо поодиночке (рис. 3.1 и 3.97 Б). Некоторые виды свободно плавают в виде планктона с желеобразными телами большими колониями (рис. 3.9).7 Б и рис. 3.97 В).

Ланцетники (подтип Cephalochordata) представляют собой стреловидных или копьевидных животных, обитающих в мелководных морских местообитаниях, часто частично залегающих в отложениях (рис. 3.97 D).

 

На первый взгляд трудно представить родство оболочников и рыб, но ланцетники внешне очень похожи на рыб, а все хордовые обладают набором признаков, отсутствующих у всех других животных (рис. 3.98). Хордовые также обладают многими наиболее производными чертами, которые мы уже исследовали у других типов, такими как полная пищеварительная система с целомами, сложная нервная система, а также дыхательная и кровеносная системы для эффективного газообмена.

 

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.98. Обобщенная схема признаков хордовых

Правообладатель иллюстрации и источник

Изображение адаптировано из Piotr Michał Jaworski, Wikimedia Commons

Все хордовые имеют следующие общие черты, уникальные для данной группы:

  1. Хорда представляет собой жесткий, но гибкий стержень из клеток и соединительной ткани (от греческого корня слова noto означает назад и аккорд означает строка ), что дает этому типу название хордовые. У некоторых хордовых хорда является основной опорной структурой (рис. 3.98). У рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих хорда имеется только у зародыша. Поскольку костные сегментированные позвонки заменяют его на более поздних стадиях развития, этих животных относят к подтипу Vertebrata . Туникаты и ланцетники являются примерами хордовых беспозвоночных, поскольку у них есть хорда, но она не развивается в позвоночник.
     
  2. Глоточные щели находятся в глотке , области пищеварительного тракта сразу за ртом (рис. 3.98). У некоторых хордовых, таких как оболочники, эти щели отфильтровывают пищу из воды. У других хордовых, например у рыб, они являются дыхательными структурами. У человека они появляются только у раннего эмбриона в виде нескольких углублений, а не в виде открытых щелей. Поэтому их называют глоточными расщелинами у человеческого эмбриона.
     
  3. Спинная полая нервная трубка лежит над хордой (рис. 3.98) и посылает ветви нервной ткани в мышцы и другие органы. По мере роста нервной трубки ее стенки утолщаются, почти полностью ликвидируя центральное полое пространство. Спинная полая нервная трубка является общей чертой всех хордовых, включая человека, как на эмбриональной, так и на зрелой стадиях.
     
  4. Все хордовые имеют постанальный хвост , расположенный позади анального отверстия (рис. 3.98). У людей наш хвост уменьшен до небольшого выступа кости (копчика), который незначительно выступает за пределы тела.

 

 

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.99. ( А ) Botrylloides violaceus

Правообладатель иллюстрации и источник

Изображение предоставлено Геологической службой США (USGS)

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.99. ( B ) Леденец оболочник ( Nephtheis fascicularis )

Авторское право на изображение и источник

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.99. ( C ) Неопознанный зеленый колониальный асцидий с одним общим предсердным сифоном на колонию

Правообладатель иллюстрации и источник

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

 

Рис. 3.99. ( D ) Perophora namei 9Колонии 0008 растут тонкими длинными рядами.

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

Исследование океанских пляжей или доков, скорее всего, приведет к обнаружению оболочников, прикрепленных к камням или сваям. Туникаты могут быть одиночными или колониальными. Многие одиночные оболочники выглядят как миниатюрные вазочки с двумя горлышками. Некоторые оболочники могут достигать 10 сантиметров (см) в длину (рис. 3.101, Б), но колониальные оболочники часто намного меньше (рис. 3.99).). Некоторые колониальные оболочники, прикрепленные к камням и сваям, напоминают желатин со звездочками (рис. 3.99, А). Острие каждой звезды — оболочник, а центр звезды — общая пора, через которую все они выдыхают. Отдельные оболочники в колонии очень малы, но сама колония может быть очень большой (рис. 3.97, А). Некоторые планктонные виды колониальных оболочников, называемые сальпами , образуют огромные плавающие трубки оболочников, все они встроены в стенку трубки ротами наружу (рис. 3.9).7 Б). Эти колонии могут достигать более 10 метров в длину.

 

Когда одиночные оболочники потревожены, они выбрасывают струи воды, за что получили прозвище «морские брызги». Многие одиночные оболочники тускло-серые, коричневые или черные. Колониальные оболочники могут быть более красочными, некоторые ярко-красными или желтыми, другие изумрудно-зелеными. Некоторых оболочников поедают рыбы и моллюски, но у многих видов в организме содержатся высокие концентрации ядовитых веществ, таких как элемент ванадий (V) и соединение серной кислоты (H 2 SO 4 ). У других внешнюю поверхность покрывают колючие известковые спикулы. Яд и шипы защищают животных от хищников. Оболочники не имеют известной коммерческой ценности, а в некоторых районах стали инвазивным организмом, вызывающим биообрастание.

 

оболочники имеют хорду только на личиночной стадии. Хорда поддерживает весь хвост личинки, но только часть ее тела. Такое расположение дало подтипу его название Urochordata (греческие слова корня uro означает хвост и хорда означает строка ). Оболочечная личинка — билатерально-симметричное свободноплавающее животное, похожее на головастика или ланцетника (рис. 3.100). Чтобы плавать, он виляет хвостом, сокращая мышцы по обе стороны хорды. Отверстие в верхней части тела, называемое ротовым сифоном , ведет в глотку. Второе отверстие в верхней части тела, предсердный сифон , ведет к предсердию , которое окружает глотку. Глотка имеет глоточно-жаберные щели. В оболочнике вода проходит через ротовой сифон и вниз по глотке, через глоточные щели в предсердие, а затем из предсердного сифона. Вентральная поверхность глотки имеет длинный ряд клеток, образующих эндостиль . Клетки этой пищеварительной структуры имеют крошечные реснички, которые постоянно качаются вперед и назад, сметая частицы пищи к отверстию желудка. Эндостиль также выделяет слизь, которая задерживает мелкие частицы детрита и планктона.

 

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.100. Схема внутренней анатомии плавающей личинки оболочника

Правообладатель иллюстрации и источник

Изображение предоставлено Джоном Хаусманом, Wikimedia Commons

У некоторых видов оболочников личиночная стадия длится недолго, предсердное и ротовое отверстия развиваются не полностью. Эти личинки не едят, пока не прикрепятся к субстрату. Только тогда открываются их сифоны. Личинка слабо плавает как планктонный организм всего несколько часов или дней, затем прикрепляется головой вперед к субстрату набором клейких выростов (рис. 3.100). По мере того, как он медленно превращается во взрослую особь, его тело резко меняется. Он теряет хвост, хорду и большую часть нервного тяжа. Два его сифона и его зев, глоточные щели, эндостиль и предсердие изменяют размеры и смещаются.

 

 

Рис. 3.101. ( A ) Схема внутренней анатомии одиночной оболочки взрослого человека

Изображение предоставлено Джоном Хаусманом, Wikimedia Commons

Рис. 3.101.  ( B ) Морской аспид ( Polycarpa aurata ), пример взрослой одиночной оболочника

Изображение предоставлено Ником Хобгудом, Wikimedia Commons

 

Взрослые оболочники имеют тунику или внешнюю стенку, покрывающую их внешние поверхности. Оболочка может быть тонкой, прозрачной и студенистой у некоторых видов (рис. 3.97, А). У других видов он толстый и кожистый по текстуре (рис. 3.101 Б). Взрослый оболочник получает кислород и пищу, набирая воду через ротовой сифон в глотку — мешок с щелевидными отверстиями, который под микроскопом выглядит как марля. Внутренняя часть глотки покрыта слизью, выделяемой эндостилем. По мере поступления воды в глотку глоточные щели поглощают кислород и фильтруют частицы пищи в виде планктона и детрита, которые прилипают к слизистой оболочке. После фильтрации вода поступает в предсердие и выходит из предсердного сифона. Таким образом, некоторые виды оболочников фильтруют более 100 литров воды за один день. Частицы пищи, попавшие в слизистый слой, затем по сети щелей продвигаются в пищеварительный тракт. После переваривания шлаки выходят через задний проход в атриум. Через равные промежутки времени оболочка сокращается, выбрасывая воду через предсердный сифон и очищая предсердие от воды и частиц фекалий.

 

У оболочников есть система кровообращения с сердцем и сетью кровеносных сосудов. Когда сердце сокращается, оно перекачивает кровь через кровеносные сосуды и полости, которые распределяют питательные вещества по всему телу. Сердце оболочника меняет направление кровотока каждые несколько минут по причинам, которые еще не совсем понятны. У большинства хордовых кровь течет по сосудам в одном направлении из-за действия клапанов в сердце. У взрослых оболочников дорсальная полая нервная трубка личинки редуцируется до скопления нервных клеток, называемого ганглием, расположенного между сифонами (см. рис. 3.103 в разделе «Занятие: история жизни оболочников»). Нервные ветви контролируют движение сифонов и движение материала по глоточным щелям по направлению к пищеварительному тракту. Колониальные оболочники образуют скопления по нескольким разным схемам. Рисунок 3.99 показаны некоторые примеры колониальных оболочников асцидии. В одном узоре одна туника окружает несколько особей (рис. 3.99 Б). В другом паттерне особи образуют круг и делят один предсердный сифон (рис. 3.99 C).

 

Не все хордовые беспозвоночные сидячие во взрослом состоянии. Ланцетники — мелкие обтекаемые животные, длина которых редко превышает пять сантиметров. Хотя они умеют плавать, они живут в основном на песчаном и илистом дне теплых мелководных океанских вод или в них (рис. 3.9).7D и 3.102). Их внешняя поверхность тела настолько почти прозрачна, что наблюдатель может ясно видеть их внутренние органы. Ланцетники питаются микроскопическими водорослями и мельчайшими взвешенными частицами разлагающихся пищевых веществ. Днем они прячутся в песке или иле, подставляя только рот для кормления. Ночью они могут извиваться и плавать. Ланцетники важны как источник пищи для человека на юго-востоке Китая, где их собирают и продают в больших количествах.

 

 

Изображение

Подпись к изображению

Рис. 3.102. Внутренние органы головохордового ланцетника ( Branchiostoma sp.) ( A ) Щечные усики ( B ) Жаберные перемычки ( C ) Гонады ( D ) ) Анус ( G ) Кишечник ( H ) Спинной плавник ( I ) Хвост ( J ) Хорда ( K ) Нервный шнур

Авторское право на изображение и источник

Изображение предоставлено Джоном Хаусманом и Мэтью Фордом, Wikimedia Commons

 

Ланцетники проявляют признаки хордовых как на личиночной, так и на взрослой стадии. У взрослых хорда проходит по всей длине тела почти до кончика переднего конца (рис. 3.102). По этой причине ученые относят ланцетников к другому подтипу, называемому Cephalochordata (от греческих корневых слов cephalo , что означает голова и хорда означает строка ). Мышцы расположены V-образными сегментами, как у рыб, вдоль всего тела по обе стороны от хорды. Когда мышцы сокращаются, они тянут хорду из стороны в сторону, производя волнообразные плавательные движения.

 

Пищефильтрующий аппарат ланцетников работает так же, как и у оболочников, но устроен иначе (рис. 3.102). Во рту есть два набора щупалец, которые улавливают и улавливают крупные частицы пищи. Рот открывается в большую глотку с прорезями по обеим сторонам. Вентральный эндостиль выделяет слизистый материал, который покрывает внутреннюю часть глотки. Вода, содержащая взвешенные частицы пищи, движется через ротовое отверстие в глотку и фильтруется через щели. Отфильтрованная вода проходит в предсердие, окружающее глотку, и выходит из предсердного сифона на брюшной стороне тела. Пища и слизистый материал попадают в пищеварительный тракт, где мелкие отфильтрованные частицы перевариваются и всасываются. Неперевариваемые остатки выходят из тела через задний проход позади предсердного отверстия на брюшной стороне.

 

Кровеносная система ланцетника имеет тот же основной план, что и у рыб, но вместо сердца ланцетник имеет крупный кровеносный сосуд в глотке вентральнее эндостиля. Этот сосуд имеет мышечные стенки, которые пульсируют для движения крови. Кровь течет по ряду сосудов в глоточных дугах до дорсального кровеносного сосуда, а затем к другим органам тела. Нервная система имеет некоторое сходство с рыбьей, но также и некоторые отличия. Следуя плану тела хордовых, дорсальный полый нервный тяж проходит по всей длине тела над хордой. Но нет переднего расширения нервной трубки, которую можно было бы назвать мозгом. Нервная трубка делится на сегментарные ветви, которые контролируют сокращение сегментарных мышц.

 

Активность

Сравните строение и функции оболочников личинок и взрослых особей.

Набор вопросов

Дальнейшие исследования

Хордовые • Earthpedia • Earth.com

Тип Хордовые принадлежит к животному (или вторичноротому) царству. В совокупности называемые хордовыми, этот тип состоит из животных с гибким стержнем (называемым хордой), который поддерживает их спину или заднюю сторону. Как и следовало ожидать, этимология может помочь описать группу животных. Слово «chordata» происходит от латинского корня chord, означающего струну, и латинского слова «chordatus», означающего «имеющий позвоночник».

Характеристики хордовых

Как и в случае с любой группой животных, таксономисты ищут набор определяющих характеристик для создания параметров, помогающих понять эволюцию животных. Так как наука в целом постоянно развивается, то эти характеристики как раз и отличают хордовых от, скажем, дождевых червей и морских медуз. В настоящее время таксономисты поддерживают четыре или пять характеристик, которые отличают хордовых от других типов: хорда, нервная трубка, постанальный хвост, глоточные щели и эндостиль. Первые три имеют отношение к движению, поддержке и соединению структуры тела, в то время как последние два важны для того, как хордовые питаются и получают доступ к питательным веществам. Хотя все хордовые обладают этими характеристиками, они могут не быть постоянными структурами на протяжении всего жизненного цикла организма. Многие разделяют их только в виде эмбрионов, только для того, чтобы органы развивались во что-то более конкретное или сложное по мере развития животного.

Хорда

Хорда, названная в честь типа, является, возможно, наиболее важной структурой хордовых, поскольку она обеспечивает внутреннюю структурную поддержку животного. Хорда, состоящая из стержня вакуолизированных клеток и хрящевой ткани, проходит вдоль спинной стороны животного. На поперечном срезе хорды видны концентрические кольца, придающие прочность. Кроме того, клетки хорды имеют крупную вакуоль, которая при надавливании придает жесткость конструкции. От хорды отходят мышцы и соединительная ткань, идущие по длине животного, что позволяет животному совершать более мощные движения.

Для подтипа позвоночных хорда предшествует позвоночнику или позвоночнику. Присутствующая только на стадии эмбриона у рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих хорда заменяется костно-сегментированным позвоночником на более поздних этапах развития организма. Не у всех хордовых развивается костный позвоночник. Фактически, два других подтипа, Cepholochordates и Urochordates, являются примерами хордовых беспозвоночных. У этих животных хорда присутствует на протяжении всей жизни.

Нервный шнур

Идти рука об руку с хордой — вторая определяющая характеристика хордовых. Нервный тяж представляет собой полую нервную трубку, которая лежит поверх (дорсально) хорды. Нервная трубка разветвляется на другие части тела, превращаясь в центральную нервную систему. В частности, нервная трубка развивается на дорсальной стороне тела, в отличие от вентрального или латерального расположения, как у других типов животных. По мере роста нервной трубки пары нервов расходятся, чтобы соединиться с мышцами и другими органами. У позвоночных нервная трубка разовьется в спинной и головной мозг. Кроме того, развивающийся позвоночник окружает нервный шнур, обеспечивая ему дополнительную защиту. У беспозвоночных хордовых спинные полые нервные тяжи лежат непосредственно между хордой и кожей, что делает этот драгоценный орган более уязвимым.

Постанальный хвост

У многих хордовых хорда и нервный тяж проходят за анус, становясь третьей отличительной чертой хордовых: постанальным хвостом. Хотя у всех хордовых есть эта черта, она опять же не постоянна на протяжении всего жизненного цикла организма. Возьмите лягушек и людей в качестве первых примеров. У людей наш эмбриональный хвост уменьшен до небольшого выступа кости (копчика), который не выступает из тела. У лягушек есть хвосты, как у головастиков, но они медленно теряют их по мере превращения во взрослых особей. Но для многих других существ хвост стал невероятно полезным приспособлением. От обезьян, качающихся с деревьев, до снежных барсов, балансирующих на скалистых утесах, до лосося, мощно плывущего вверх по течению, хвост позволяет хордовым получать доступ к формам движения, уникальным для этого типа.

Эндостиль

Эндостиль, также называемый гипофарингеальной бороздой, представляет собой полоску ткани, вырабатывающей слизь, на глотке. Бороздка покрыта ресничками, то есть она покрыта крошечными волосками, называемыми ресничками, которые более тщательно перемещают воду по поверхности клетки. Между слизистым покрытием и ресничками эндостиль помогает организмам собирать пищу и транспортировать ее в пищевод . У полностью водных урохордовых и головохордовых эндостиль присутствует на протяжении всего их жизненного цикла. Эндостиль не только помогает транспортировать пищу, но и вырабатывает гормоны, аналогичные гормонам щитовидной железы позвоночных. Поэтому многие считают эндостиль и щитовидную железу гомологичными структурами. Эта теория подтверждается жизненным циклом миног. В своей личиночной форме миноги имеют четкий эндостиль, который превращается в щитовидную железу взрослой особи.

Щели глотки

Также называемые глоточной щелью или глоточными жабрами у некоторых животных, эти отверстия находятся в области глотки в задней части рта. У водных животных эти жаберные щели позволяют воде выходить изо рта, которая попала внутрь во время кормления, помогая фильтровать частицы пищи . Подобно другим характеристикам хордовых, глоточные щели отчетливо обнаруживаются на эмбриональной стадии у всех животных типа хордовых. Но эволюция позвоночных модифицировала глоточные щели для самых разных целей. Они развиваются в жаберные опоры для позвоночных рыб и челюстные опоры для челюстных рыб. У наземных позвоночных щели становятся специализированными компонентами уха, миндалинами и опорами для челюстей.

Эволюция и филогения хордовых

Чтобы лучше понять, как эволюционировали хордовые, мы можем более внимательно изучить летопись окаменелостей. Однако, прежде чем погрузиться в этапы открытия хордовых, важно отметить, что из-за того, что природа двух подтипов не имеет эндоскелета позвоночных, их не так легко сохранить. Хотя летопись окаменелостей может быть информативной, она не может дать нам полной картины, особенно в отношении головохордовых и урохордовых, которых трудно отличить от других мягкотелых животных.

Фактически, некоторые из первых обнаруженных окаменелостей хордовых первоначально считались червями! Первый был обнаружен в начале 20 века, но в 1970-х годах подвергся повторному исследованию. Эти «черви» оказались Pikaia gracilens , вымершим животным середины кембрия, возможно, представителем головохордовых. Однако более важной была находка в 1995 году окаменелости Yunnanozoon lividium в Китае. Этот головохордовый был намного старше вида Pikaia, что подтверждает теории о том, что хордовые впервые появились во время кембрийского взрыва более 530 миллионов лет назад. Другие окаменелости примерно того времени представляли собой большую загадку. Животные, по-видимому, имели черты как хордовых, так и иглокожих. Эти животные, называемые полухордовыми, являются сестринским типом иглокожих и вероятным предком современных хордовых.

Самые ранние окаменелости позвоночных также датируются возрастом более 500 миллионов лет, когда впервые появились бесчелюстные рыбы. Отсюда эволюция хордовых прослеживается более четко. Челюстные рыбы появились в силурийском периоде между 445-415 миллионами лет назад. Вскоре после этого была обнаружена первая окаменелость четвероногих, свидетельствующая о существовании ранних амфибий примерно 360 миллионов лет назад. Рептилии появились на сцене в каменноугольный период, а млекопитающие последовали за ними в триасовый период, около 250 миллионов лет назад. Наконец, открытие археоптерикса 150 миллионов лет назад указало на эволюцию птиц и пернатого полета.

Подтип хордовых

Хордовые обладают общими морфологическими характеристиками, отличающими их от других представителей животного мира. В эту группу входят многие животные, которые очень знакомы, в том числе люди и другие существа с позвоночником. Хордовые подразделяются на три подтипа: Cephalochordata, Tunicata и Vertebrata. Далее следует обзор каждой из этих трех подтипов.

Головохордовые

На первый взгляд подтип головохордовых не привлекает особого внимания. Имея всего около 30 видов, которые проводят большую часть своего времени в песке, у них нет ни впечатляющего количества насекомых, ни привлекательности крупных хищников. Однако они охватывают самые ранние из появившихся видов хордовых. То, чего им не хватает в количестве или харизме, они компенсируют, помогая выяснить морфологию и эволюцию всех хордовых, включая человека.

Эти ланцетовидные фильтраторы, также называемые ланцетниками или амфиоксами, обитают в мелководных морских местообитаниях, часто частично залегающих в отложениях. Взрослые особи обычно не превышают трех дюймов в длину и проводят большую часть своей жизни, отфильтровывая частицы пищи из воды и направляя их в рудиментарную пищеварительную систему. Они оплодотворяют яйца извне, и из детенышей вылупляются свободно плавающие личинки.

Забавный факт: название «amphioxus» происходит от латинских корней: amphi- означает «с обеих сторон» и -oxus означает «острый». Название относится к форме, заостренной с обеих сторон!

Urochordates

Подтип Urochordata (также называемый оболочниками) известен под более распространенным названием морских асцидий. Имея около 3000 видов и более разнообразных, чем ланцетники, асцидии ведут морскую жизнь. Интересно, что личиночная форма оболочника сложнее взрослой формы. Личинки свободноплавающие, с хордой, спинным нервным шнуром, глоточными щелями и постанальным хвостом. Однако, как только он прикрепляется к твердой поверхности, он теряет хвост и большую часть своей нервной системы. План тела взрослого человека относительно прост. Туникаты имеют мешковидное тело с двумя сифонами, куда входит и выходит вода. Большинство оболочников ведут сидячий образ жизни, причем могут жить как группами, так и поодиночке. Некоторые виды, известные как сальпы, свободно плавают в виде планктона с желеобразными телами большими колониями.

Позвоночные

Позвоночные, также называемые черепными, являются крупнейшей группой хордовых, насчитывающей более 62 000 живых видов, уступая место впечатляющему разнообразию. В эту группу входят некоторые из наиболее известных и наиболее изученных видов животных, а именно, конечно же, люди. Но мы не спонтанно появились из морской струи. Эволюция позвоночных примерно соответствует организации семи классов позвоночных, все из которых имеют несколько общих характеристик, включая череп и мозг, обширный эндоскелет и замкнутую систему кровообращения.

Бесчелюстная рыба

Класс Agnatha , который включает миксин и миног, представляет первую кладу настоящих позвоночных. У них есть жабры и двухкамерное сердце, как у большинства рыб, хотя у них нет парных придатков или плавников. Поэтому они имеют трубчатое строение тела и присасывающийся рот.

Челюстные рыбы

Радиация челюстных рыб (гнатостомов) уступила место двум другим классам рыб и миру разнообразия. Развитие челюсти — одно из самых значительных достижений в эволюции краниатов. Челюсть позволяет организму хватать и разрывать пищу, открывая пищевые цепи и разнообразя рацион. Ранние челюстные рыбы также развили два набора парных плавников, что позволило им совершать более острые и мощные движения. По сути, эволюция челюстей уступила место эволюции хищников.

Класс Chondrichthyes , определяемый своим хрящевым скелетом, разнообразен и состоит из акул, скатов и скатов, а также рыб-пил и нескольких десятков видов рыб, называемых химерами (акулами-призраками). Большинство хрящевых рыб живут в морской среде обитания, а некоторые виды живут в пресной воде часть или всю свою жизнь. Большинство из них также плотоядные, которые охотятся на живую добычу, но некоторые питаются планктоном.

Большинство современных рыб принадлежит (около 30 000 видов) к класс Osteichthyes , что делает его самой большой группой позвоночных в мире. Помимо окостеневших скелетов, у костистых рыб также есть кожа, покрытая перекрывающимися чешуйками и слизистыми железами, которые уменьшают сопротивление в воде.

Хордовые, выходящие из воды: земноводные

Лягушки, жабы и саламандры — животные, представляющие класс амфибий . Поскольку эти животные делят свой жизненный цикл между водой и землей, они могут дать нам ключ к разгадке того, как хордовые эволюционировали, чтобы стать наземными. Примечательно, что у земноводных есть ноги (после метаморфоза) и легкие, а также трехкамерное сердце. Хотя некоторым видам периодически требуется водная среда, чтобы кожа оставалась влажной, все они размножаются в воде, иначе их яйца высохнут. Поэтому личинка начинает жизнь с жабрами и строением тела, похожим на рыбье.

Земля и небо: амниоты

Когда животные начали путешествовать по суше, революционное развитие произошло в форме амниотического яйца. Заполненная жидкостью оболочка (амниотический мешок) окружает яйцеклетку, поддерживая эмбриональное развитие. Эта эволюция означала, что яйца не высыхали и, следовательно, не зависели полностью от водной среды. Теперь землю и небо можно исследовать! Рептилии, птицы и млекопитающие подпадают под категорию амниот, хотя каждый из них относится к отдельному классу.

Рептилии

Рептилии класса были первыми эволюционировавшими амниотами. У всех рептилий есть легкие для дыхания и кожа, которой не нужно быть влажной. У них кератиновая чешуя, а у некоторых (крокодилы и, вероятно, динозавры) четырехкамерное сердце. В дополнение к амниотическому мешку их яйца обычно имеют кожистую или твердую оболочку, которая помогает предохранить эмбрион от высыхания.

Птицы

Класс Aves включает всех птиц. У них также есть яйца амниот со скорлупой из карбоната кальция. Вместо чешуи у птиц появились перья из кератина, а также мышечно-скелетная система, позволяющая им летать. У птиц также есть воздушные мешки, встроенные в их дыхательную систему, чтобы помочь им летать. Кроме того, птицы эндотермичны (теплокровны) и имеют четырехкамерное сердце, что обеспечивает более эффективное кровообращение.

Млекопитающие

Собаки, кошки, мыши, люди и большинство других крупных животных относятся к классу позвоночных Mammalia .