Хордовые

Характеристика хордовых

Хордовые обладают двусторонней смметрией.

Они имеют вторичную полость тела, где эндотелий образует брюшину и спинную брызжейку.

По эмбриональному развитию это вторичноротые животные. Как и иглокожие, то есть рот прорывается в гаструле полярно гастропору.

Кожа хордовых по происхождению двуслойна. Наружный слой – эпидермис, имеет эктодермальное происхождение, а дерма или собственно кожа – мезодермальное.

Осевой скелет – хорда, опорный эластичный тяж, или позвоночник с ее остатками.

ЦНС представлена толстостенной трубкой над хордой.

Развивается ЦНС продольным впячиванием эктодермы вдоль спины. Вначале образуется желобок, крася которого замыкаются в трубку, погружающуюся под покровы. Головной мозг появляется в виде метамерных пузырей, где прогрессивное развитие переднего мозга ведет к изгибу оси.

ЖКТ хордовых отличается наличием метамерных парных жаберных щелей в глотке и возрастающей дифференцировкой отделов. Также можно говорить о специализации ферментативного конвейера ЖКТ.

Кровеносная система хордовых замкнута (у позвоночных – с сердцем). Эволюция ее протекала следующим образом. У ланцетника есть один круг кровообращения, где кровь обогащается кислородом в системе жаберных сосудов, а очищается в воротной системе печени. Сердца у них нет, кровоток обеспечивается пульсацией аорты и брюшной вены. У круглоротых и рыб появляется двухкамерное сердце с венозной кровью и вторая воротная система очистки в почках.

С выходом на сушу у земноводных появляются легкие, что ведет к возникновению малого круга кровообращения и правого предсердия. Часть крови в желудке смешивается. Так как он частично разделен перегородкой. Жаберные сосуды превращаются в сосуды, питающие головной мозг, сонные артерии и яремные вены. В дальнейшем у рептилий перегородка разделяет желудочек примерно на 2/3, а у крокодилов достигает стенок предсердий. У теплокровных она срастается с этой стенкой и появляется настоящее четырехкамерное сердце. Кроме того, прогрессирует постоянство состава и среды крови.

Дыхание хордовых связано со средой обитания. У первичноводных это жабры, где эволюционно уменьшается количество жабр, но увеличивается их площадь контакта с водой за счет усложнения организации. У земноводных около 70% газообмена обеспечено кожным дыханием, остальное – легкими-мешками. У настоящих наземных – только легочное, реберное дыхание. Здесь также можно отметить увеличение площади газообмена за счет развития внутренних перегородок легких.

Выделение хордовых физиологически сводится к двум вариантам:

1. У первичноводных и земноводных туловищные почки без обратного всасывания воды, что связано с проницаемостью для воды кожных покровов;

2. У наземных и вторичноводных (китообразные) животных тазовые почки с обратным всасыванием воды.

Половая система хордовых типична для раздельнополых животных. Однако у некоторых рыб встречается нормальный гермафродитизм: каждая особь имеет мужскую и женскую половые железы, созревающие поочередно, что препятствует самооплодотворению (каменные окуни, морские караси). У некоторых окунеобразных обе железы функционируют параллельно, что обеспечивает превращение самца в самку в течение нескольких минут. При отсутствии партнера эта рыба откладывает икру, затем оплодотворяет ее. У некоторых морских рыбок наблюдается возрастной гермафродитизм, где первый гд у рыбки функционирует семенник, а на следующий год – яичник.

Систематика.

1. Подтип полухордовые, личинкохордовые. Включает в себя несколько классов сидячих, реже – плавающих морских форм. Их можно рассматривать как пример регрессивной эволюции, связанной с сидячим образом жизни. Наиболее характерные представители объединяются в класс оболочники.

Эти животные в зрелом возрасте утратили скелет-хорду, ЦНС-трубку, что было развито у личинок. Нет у них и органов чувств. Огромная глотка пронизана жаберными щелями. Оболочники – единственные живтные, имеющие в составе покровов целлюлозу. У них развилась незамкнуая кровеносная система, где сердце, сокращаясь один раз в минуту, поочередно гонит кровь в верхнюю и нижнюю части тела. Кровь оболочников имеет зеленую окраску за счет пигмента, содержащего ванадий. Ванадия в их крови так много, что с 2 м2 морского дна можно получить из крови живущих в нем оболочников 1 кг ванадия. Личинки оболочников плавают и напоминают об организации ланцетников.

2. Подтип бесчерепные.

Класс ланцетники.

В результате прогрессивного развития мышечной и скелетной систем, а также костных покрово после выхода древних предков рыб в пресную воду в палеозое появился новый подтип.

3. Подтип черепные, позвоночные:

а) надкласс бесчелюстные. Класс круглоротые.

б) надкласс рыбы:

· Класс хрящевые рыбы.

· Класс костные рыбы.

в) надкласс четвероногие:

· Класс земноводные, амфибии.

· Класс рептилии, пресмыкающиеся.

От ранних рептилий, имевших ряд сходных с земноводными черт, в мезозое ответвился:

· Класс звери, млекопитающие.

От впосле сформировавшихся древесных форм мелких ящеров отделилась ветвь:

· Класс птицы.

Систематика современных хордовых насчитывает около 43 000 видов.

 

Ланцетник

Представители этого немногочисленного класса бесчерепных животных обитают в теплых морях, ведут малоподвижный образ жизни. Обычно они сидят в норках, полузарывшись в смешанный грунт.

Тело их беловатого цвета, достигает длины 4-7 см, сплюснуто с боков, впереди лежит предрот, окруженный щупальцами. По спине проходит тонкая невысокая складка – спинной плавник; хвостовой своей формой напоминает инструмент, давший животному название. На брюшной стороне лежит небольшой подхвостовой плавник. Интересно наличие двух брюшных складок, возникших при образовании околожаберной полости, так как они срослись на брюшной стороне тела, защищая жаберные щели от частиц грунта. Практическое значение ланцетников невелико – добывают несколько сот тонн для пищевых целей.

Покровы ланцетника представлены однослойным эпителием и студенистой дермой, богаты железами, прозрачны. Железы выделяют слизь, выполняющую механическую защитную роль и обеспечивающую смазку тела, кроме того, она бактерицидна.

Скелет ланцетника представлен хордой. Идущей вдоль всего тела.

Мышцы поперечнополосатые, образуют метамерные сегменты. Сокращая их волнообразно, ланцетник плавает, синусоидно изгибая тело.

ЦНС ланцетника представлена спинным мозгом – трубкой, не доходящей до переднего конца тела. Она лежит над хордой без всякой защиты. В передней части трубки есть обонятельная ямка и простые глазки. Вероятно, это остатки органов чувств, имевшихся у свободноживущих предков ланцетника. По коже разбросаны различные рецепторы, наружных органов чувств нет. Такая примитивность организации ЦНС рассматривается как редукция. Связанная с малоподвижным образом жизни.

Ланцетники питаются донными микроорганизмами, выбирая их щупальцами предрта. Кожистая складка в виде воронки ведет в рот. Глотка у ланцетника массивна, занимает треть тела. Она пронизана сотней пар жаберных щелей, открывающихся в околожаберную полость. По дну глотки идет слизистый желобок с ресничками. Сортирующий и доставляющий пищу в кишку. Желудка у ланцетника нет. Прямо на кишке лежит массивный вырост – печень, свисающая в околожаберную полость. Короткая задняя кишка открывается анальным отверстием около хвостового плавника.

Кровеносная система ланцетника лишена сердца, кровоток обеспечивает пульсация спинного сосуда – аорты и брюшной вены. Очистка крови происходит в воротной системе печени, а насыщение кислородом – в жаберных сосудах.

Сто пар жаберных щелей с системой кровеносных капилляров в глотке обеспечивают дыхание ланцетника.

Выделительная система ланцетника резко отличается от типичной близка по организации к примитивнейшим кольчатым червям. Это обстоятельство позволяет определить время ответвления предков хордовых от «ствола» беспозвоночных животных, так как в связи с отсутствием скелета в обоих типах отпечатков этих животных и других следов их наличия нет. Над каждой парой жабр лежит орган, состоящий примерно из сотни трубочек, с мерцательной ресничкой каждая.

Преимущественно вода, а также отходы удаляются через эти трубочки из полости тела в околожаберную и выносятся с водой наружу.

Половая система ланцетника весьма примитивна и представлена несколькими парами внешне одинаковых у самцов и самок железами (гонадами) без протоков. Половые продукты выпадают в полость тела через разрывы стенок и удаляются в среду.

Оплодотворение внешнее – оогамия. Яйца ланцетника бедны желтком, и развитие эмбриона на ранних стадиях сходно с нашим. Впервые оно было изучено А.О. Ковалевским.

Считается, что предком хордовых были примитивнейшие вторичнополостные черви. Они свободно ползали по грунту. Имели сплюснутое в спинно-брюшном направлении тело, наружные жаберные отверстия, рот и органы чувств.