Тип Хордовые

Содержание

Хордовые животные — общая характеристика типа и примеры животных

Тип Хордовые

1001student.ru > Биология > Хордовые животные — общая характеристика типа и примеры животных

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
  • Особенности строения
  • Тип Хордовые (chordata) — примеры животных
  • Происхождение и эволюция хордовых
  • Общая характеристика типа Хордовые
  • Классификация хордовых и их подтипы
  • Какими признаками хордовых обладает человек
  • Интересные факты о хордовых
  • Заключение

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:

  1. Расположение нервной трубки над осевым скелетом и образование из нее спинного мозга.
  2. Наличие стержня – хорды.
  3. Отсутствие кишечника в хвостовом отделе.
  4. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

  1. Хордовые настолько разнообразны, что включают в свой тип даже человека, у которого в строении тела наблюдаются сходства со строением наземных и морских животных.
  2. К хордовым относятся давно уже вымершие динозавры, так как у них имелся позвоночник.
  3. Немногие древесные лягушки могут похвастаться умением зависать в воздухе, преодолевая тем самым расстояния в десятки метров.
  4. 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.

Источник: https://1001student.ru/biologiya/hordovye-zhivotnye.html

Хордовые (Chordata)

Тип Хордовые

Рис. 1. Различные представители типа хордовых относящиеся к подтипу позвоночных, головохордовых и оболочников.Хордовые (лат. Chordata) — тип вторичноротых животных широко распространившихся по нашей планете.

Представители данного типа обитают на всех континентах и встречаются во всех средах: на суши, под землей, под водой и в воздухе.

Сейчас известно более 60000 видов хордовых животных проживающих на нашей планете, из них более 43000 видов проживают на территории России  [1].

 Данный тип разделяется на три подтипа: позвоночные (такие, как – рыбы, птицы, рептилии, млекопитающие), головохордовые (ланцетники) и оболочники (рис. 1).

Рис. 2.

Схема строения головохордовых на примере Ланцетника: 1 — утолщение нервной трубки спереди («мозг»); 2 — хорда; 3 — спинной нервный тяж («спинной мозг»); 4 — хвостовой плавник; 5 — анус; 6 — пищеварительный канал; 7 — кровеносная система; 8 — выходное отверстие околожаберной полости (атриопор); 9 — околожаберная полость; 10 — глоточные (жаберные) щели; 11 — глотка; 12 — ротовая полость; 13 — околоротовые щупальца; 14 — ротовое отверстие; 15 — половые железы (семенники или яичники); 16 — глазки Гессе; 17 — нервы; 18 — метаплевральная складка; 19 — слепой печёночный вырост. Дыхание (газообмен): синей стрелкой указан вход воды, богатой кислородом, а красными — выход обогащённой углекислым газом.Несмотря на громадное разнообразие хордовых животных, все представители данного типа обладают рядом общих черт строения и развития проявляющиеся по крайней мере в некоторый период их жизни (рис. 2). Основные из них таковы:

1. Хорда. У всех хордовых имеется осевой скелет , первоначально возникающий в виде спинной струны, или хорды. Хорда представляет собой упругий нечленистый тяж, эмбрионально развивающийся путем отшнуровывания его от спинной стенки зародышевой кишки: хорда имеет энтодермальное происхождение. Последующая судьба хорды различна.

На протяжении всей жизни она сохраняется только у низших хордовых (за исключением асцидии и сальп). У большинства представителей, хорда в той или иной мере редуцируется в связи с развитием позвоночного столба.

У высших хордовых она является эмбриональным органом и у взрослых животных в той или иной мере вытесняется позвонками, в связи с этим осевой скелет из сплошного нечленистого тяжа становится сегментированным. Позвоночник, как и все другие скелетные образования (кроме хорды), имеет мезодермальное происхождение и формируется из соединительно тканного чехла, окружающего хорду и нервную трубку.

 
    2. Нервная трубка. Над осевым скелетом располагается центральная нервная система, представленная полой трубкой. Полость нервной трубки носит название невроцеля. Трубчатое строение центральной нервной системы характерно практически для всех хордовых. Исключение составляют лишь взрослые оболочники.

Почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг. Внутренняя полость сохраняется в этом случае в виде желудочков головного мозга. Эмбрионально нервная трубка развивается из спинной части эктодермального зачатка. 
    3. Жаберные щели.

Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий, получивших название висцеральных щелей. У низших форм на их стенках располагаются жабры. Жаберные щели пожизненно сохраняются только у низших водных хордовых. У остальных они появляются лишь как эмбриональные образования, функционирующие на некоторых стадиях развития или не функционирующие вовсе.

4. Мышечный хвост. Часть тела расположенная после анального отверстия.

5. Эндостиль.  желобок на вентральной стороне глотки. У низших хордовых-фильтраторов в нём производится слизь, помогающая собирать частицы пищи и доставлять их в пищевод. Также в нём накапливается йод и, возможно, он является предшественником щитовидной железы позвоночных. Как таковой, эндостиль у позвоночных есть только у пескоройки.

Наряду перечисленными основными особенностями хордовых должны быть упомянуты следующие характерные черты их организации, которые, однако, кроме хордовых имеются и у представителей некоторых других групп. Хордовые, так же как и иглокожие, имеют вторичный рот.

Он образуется эмбрионально путем прорыва стенки гаструлы на конце, противоположном гастропору. На месте же зарастающего гастропора формируется анальное отверстие. Полость тела у хордовых вторичная (целом). Этот признак сближает хордовых с иглокожими и кольчатыми червями.

Всем представителям хордовых свойственна билатеральная симметрия [2]

2. Происхождение хордовых животных

Рис. 3. Реконструкция внешнего вида ХайкоуэллыНа данный момент нет единой гипотезы происхождения хордовых тк ископаемые останки их предков, указывающие на связь с более примитивными существами на данный момент не найдены.

Предполагается, что первые представители хордовых животных появились еще в раннем кембрии более 530 млн лет назад. Найденные кембрийские окаменелости включают в себя два вида позвоночных относящихся к рыбам.

Старейшие из найденных ископаемых обнаруживающихся с раннего и среднего кембрия,  принадлежат к группам иглокожих и полухордовых. Другим из старейших ископаемых относящихся к шеньженьгской биоте является Yunnanozoon, предполагается, что она принадлежала к полухордовым или хордовым [3].

Самым древним представителем непосредственно хордовых и скорее всего позвоночных, относящийся к той же биоте, что и предыдущий представитель, является Haikouella lanceolata (рис. 3).

Хайкоуэлла обладала уже всеми признаками хордовых, у нее имелись, артерии с сердцем, мозг с нервной трубкой, жаберные лепестки и скорее всего глаза [4]. Кроме хайкоуэллы были найдены такие представители хордовых относящихся к подтипу позвоночных, как Haikouichthys, Myllokunmingia и пикайя.

– Тип: Хордовые

Источники:1.Википедия
2.Биология и медецина
3.Википедия
4.Википедия

Источник: https://wwlife.ru/index.php/main/item/1800-khordovye-chordata

Тип Хордовые. Подтип Бесчерепные

Тип Хордовые

Хордовые — вторичноротые вторичнополостные трёхслойные животные с билатеральной симметрией. Этот тип включает в себя самые разнообразные виды, освоившие воду, сушу и воздух. Объединяют хордовых следующие признаки:

  • наличие хорды, продольного тяжа, который выполняет функции осевого скелета. У большинства видов хорда сохранилась только в небольшом периоде эмбрионального развития;
  • нервная трубка, расположенная дорсально вдоль хорды (над ней). Она даёт начало центральной нервной системе, у позвоночных образует спинной и головной мозг;
  • пищеварительная трубка, расположенная вентрально вдоль хорды (под ней). В передний отдел пищеварительной трубки, глотку, открываются жаберные щели. У наземных хордовых жаберные щели есть только в раннем периоде эмбрионального развития;
  • мышечный хвост, в который продолжаются хорда и нервная трубка;
  • характерна сегментация тела, наиболее выраженная у низших форм.

Хордовых делят на три подтипа: бесчерепные, черепные и личиночно-хордовые.

Подтип Бесчерепные (Acrania)

Бесчерепные, в отличии от более высоко организованных животных, сохраняют все признаки типа хордовые на протяжении жизни.

Подтип насчитывает всего около 30 видов, все они относятся к одному классу Головохордовых (Ланцетников). Это небольшие морские животные, большая часть которых ведёт донный образ жизни. Ланцетник хвостом закапывается в грунт, оставляя передний конец тела снаружи.

Строение тела

Тело ланцетника узкое, вытянутое, голова не обособлена. Хвостовой конец несёт широкий тонкий плавник, напоминающий хирургический ланцет или копьё.

Спереди располагается предротовое отверстие в окружении щупалец. За ним с боков тела спускаются две складки, которые срастаются нижними краями. Сросшиеся складки формируют атриальную (околожаберную) полость, которая открывается сзади атриальным отверстием (атриопором).

Покровы, опорно-двигательная система

Тело покрыто двумя слоями: эпидермисом и студенистой тканью. Скелет состоит из хорды, которая вдаётся в головной конец дальше нервной трубки. За это ланцетников и называют головохордовыми.

Мышцы разделены перегородками (миосептами), чем обеспечивается сегментация тела. К мышечным волокнам от нервной трубки отходят нервы.

Пищеварительная система

Предротовое отверстие окружено щупальцами, ведёт в воронку, на дне которой расположен рот. Регулирует ширину ростового отверстия мышечная перепонка, парус. Щупальца нагнетают воду в воронку, а также отфильтровывают слишком крупные частицы пищи.

Ротовое отверстие ведёт в длинную глотку. Стенки глотки покрыты слизью, которую гонят по желобкам реснички эпителия. Пища вязнет в слизи и вместе с ней движется к кишке.

Кишка не разветвлённая, имеется только небольшой печёночный вырост. Пищеварение происходит как в кишечной полости, так и путём фагоцитоза. Остатки непереваренный пищи периодически выделяются через анальное отверстие.

Дыхательная система

Боковые стенки глотки пронизывает множество жаберных щелей. Их покрывает мерцательный эпителий, который обеспечивает постоянный ток воды через щели (из глотки в атриальную полость).

Межжаберные перегородки густо пронизаны тонкими кровеносными сосудами, здесь происходит газообмен между водой и кровью.

Кровеносная система

Кровь ланцетника бесцветная, без форменных элементов, газы непосредственно растворены в жидкости. Сердца нет, циркуляция крови обеспечивается ритмичными сокращениями брюшной аорты.

Кровеносная система замкнутая, хотя настоящих однослойных капилляров в ней нет: артериальная кровь попадает сразу в небольшие межклеточные пространства, из них – в вены.

Венозная кровь собирается в венозном синусе.

У ланцетников появляется воротная система печени. Кровь от кишечника, богатая питательными и токсичными веществами, сперва проходит через печень, там очищается и только потом попадает в венозный синус. При этом часть моносахаридов из крови остаётся в печени, образуя гликоген.

Выделительная система

Схожа с органами выделения кольчатых червей. Состоит из эктодермальных канальцев, метанефридиев. Один конец каждого канальца открывается в полость тела (целом), а другой – в атриальную полость. Жидкость с продуктами обмена выводится наружу из атриальной полости.

Нервная система

Нервная трубка находится над хордой, защищена соединительнотканными тяжами. Головной мозг не выражен, но передний конец нервной трубки расширен. К каждому мышечному сегменту отходит пара периферических нервов, спинной и брюшной.

У ланцетников есть светочувствительные глазки, на переднем конце тела находится обонятельная ямка.

Половая система и размножение

Все бесчерепные раздельнополы. В полости тела находится множество парных половых желёз. Гаметы выходят наружу через атриальную полость, в воде происходит оплодотворение. Личинка сперва свободно плавает, но по мере развития оседает на дно.

Источник: http://spadilo.ru/tip-xordovye-bescherepnye/

Общая характеристика Хордовых. Происхождение, строение и систематика

Тип Хордовые

Хордовые – это животные с высокой организацией и развитой нервной системой. Хордовые быстрые в передвижении, могут легко добывать себе пищу, быстро адаптируются к изменчивой внешней среде. Около 40 тыс. видов Хордовых населяют нашу планету.

Встречаются представители Хордовых небольших размеров (асцидии), и крупные особи (синий кит весом до 160т), обитают в водоемах, воздухе, на просторах суши, в глубинах почвы. Они многообразны, но им характерны общие свойства.

Хордовые имеют внутренний скелет — хорду. Это опорная структура, которая тянется вдоль тела подобно эластичному тяжу, формируется из энтодермы. Присутствует в зародышевой стадии у всех представителей. В процессе развития у высокоразвитых Хордовых заменяется косной тканью, образуя позвоночник, у низших – остается на весь период существования.

Нервная система Хордовых животных представлена нервной трубкой, которая находится возле хорды, внутри размещено полосное образование – невроцеле. Передняя часть у высших животных преобразуется в полушария.

Билатеральная симметрия (зеркальное отражение внутренних органов) сформировалась эволюционно, как приспособление к ползанию по поверхности, у активно передвигающихся особей.

Висцеральные щели расположены в глотке в виде двух отверстий. В эмбриональном периоде на их стенках расположены жабры, которые сохраняются у низших животных, у других представителей они не функционируют.

Происхождение Хордовых

До наших дней не удалось сформировать единую точку зрения о происхождении Хордовых. Этим вопросом задавались ученые еще в 19 веке. Предполагали, что их предками могут быть членистоногие, но вскоре эту гипотезу опровергли, в связи с весомыми отличиями между ними в эмбриональном периоде.

Следующая гипотеза: происхождение Хордовых от кишечноротых (из-за наличия жаберных щелей, стомохорд). Со временем выяснилось, что различий у них больше, чем сходства. Современные биологи до сих пор не могут решить этот вопрос.

Выделяют группу вторичноротых, которые имеют ряд сходных признаков с Хордовыми:

  • Строение пищеварительной системы;
  • нервная система;
  • кровеносная система.

Предполагают, что предшественники Хордовых были свободноплавающие животные, которые разделились на  малоподвижных особей Ланцетники и Оболочечные, а другая ветвь дала Позвоночных, которые активно начали развиваться. Стороны тела позвоночных совершили переворот: переход из брюшной на спинную сторону. Считают, что это событие и стало ключевым в дальнейшей их эволюции.

Систематика Хордовых

Тип Хордовые делится на три подтипа.

Подтип Оболочники (Личиночнохордовые) насчитывает примерно 1000 видов, имеющих хорду лишь в начальных стадиях развития.

Класс асцидий ведет сидячий образ жизни, они цепляются к камням на дне моря, или к основанию судов, образуя сплошные пласты из мелких особей. Асцидии имеют отверстия: ротовое служит фильтром для захваченной воды, отфильтрованные пища поступает в кишечник и затем продукты переваривания выводятся через анальное отверстие.

Сальпы и Аппендикулярии способны свободно перемещаться в водных просторах.

Оболочники гермафродиты (присутствуют и семенники, и яичники), из яиц выходят личинки, которые мало похожи на взрослую особь, имеют признаки внутреннего скелета, что свидетельствует о родстве с позвоночными.

Подтип Бесчерепные – морские обитатели придонной территории, сохранили в себе признаки типичных Хордовых (нервная трубка, жабры, хорда).

Головной мозг не развит, ведут примитивный образ существования, достигая максимальной величины в 7см, представители раздельнополые особи, мечут икру, живут в песках на дне морских глубин и океанов, оставив снаружи только часть тела с ротовой полостью для питания. Выделяют один Класс Ланцетники.

Подтип Позвоночные – высокоорганизованные особи, с наличием развитых полушарий головного мозга и черепной коробки, позвоночного столба, который служит защитной оболочкой для спинного мозга.

В процессе эволюции получили сложное морфологическое строение, усовершенствованные органы чувств, перешли от сидячего образа жизни, стали легко перемещаться по просторам земли, воздуха и воды.

Позвоночные включают земноводных, рыб, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих и круглоротых.

Классификация Хордовых — схема

Особенности строения хордовых

Какие особенности строения сформировались у хордовых животных в процессе эволюции?

Кожные покровы у Бесчерепных состоят из однослойного эпителия, у позвоночных это пух, перья, чешуя, еще из производных эпидермиса – когти, рога, копыта. Появляются железы выделяющие пот, кожное сало, пахучие вещества. Например, у коров, коз, овец образуются молочные железы для кормления потомства.

Филогенез кровеносной системы хордовых идет из мезодермы, формируется круг кровообращения (замкнутый), сердце в брюшной области, спинная и брюшная артерии, которые соединены анастомозами. Стенки сосудов высланы эндотелиальными клетками, что способствует поддержанию гомеостаза, увеличилось количество глюкозы крови и белков (зачатки иммунитета).

Нервная система в эмбриональном периоде выглядит, как слой утолщенной эктодермы, окончания ее замыкаются и формируют нервную трубку. Филогенез головного мозга хордовых происходит из переднего конца нервной трубки, спинного – из заднего.

Формирование головного мозга (кефализация) – стало необходимым условием эволюционного развития Хордовых. Они начали различать внешние раздражители, воспринимать окружающий мир с помощью органов чувств.

Высшие хордовые имеют головной мозг с пятью отделами, которые сформировались из трех мозговых пузырей.

Развитие дыхательной системы и пищеварительной тесно связано, идет общая закладка под видом прямой трубки, которая у высших хордовых дифференцируется на две самостоятельные системы.

У низших хордовых пищеварительный тракт не имеет отделов, у ланцетников ротовое отверстие с множеством щупалец сообщается с глоткой, где расположен фильтрующий аппарат, пища затем через заднюю бороздку направляется в кишку и выводится анальным отверстием, железы не развиты. У позвоночных пищеварительная система уже состоит из отдельных структур: глотки, пищевода, желудочно-кишечного тракта, появляются секретирующие железы: печень и поджелудочная железа.

Дыхание осуществляется жабрами и легкими (наземные позвоночные). После выхода из воды у земноводных сформировались легкие, но функциональные возможности их недостаточны, поэтому дополнительный газообмен осуществляется через кожу. Таким образом, для Класса Земноводных характерно кожно-легочное дыхание.

Для класса Птиц характерно наличие двойного дыхания. Дыхательный аппарат состоит из гортани, трахеи, бронхов, легких с воздушными мешками. Во время полета птицы используют для газообмена воздушные мешки, вдыхаемый воздух дважды проходит через легкие – и на вдохе, и на выдохе – это и есть механизм двойного дыхания.

Система размножения у хордовых животных представлена семенниками и семяпроводами у самцов, яичниками и яйцепроводами у женских особей. Хордовые, за исключением личиночнохордовых, раздельнополые.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (3 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/tip-xordovye/

II. История хордовых-01. Происхождение типа Chordata — Хордовые

Тип Хордовые

На протяжении большей части истории Земли животных на ней не существовало. Строго говоря, понятие «животные» относится только к многоклеточным животным — Metazoa. То, что простейшие (Protozoa) до сих пор рассматриваются, как «одноклеточные» животные — дань  давно устаревшим традициям. Metazoa — лишь один «побег» на сложном и разветвленном эволюционном древе Protozoa.

Чтобы понять особенности представителей нашего типа, необходимо проследить историю его становления, найти наших ближайших родственников и понять, какие особенности образа жизни наших предков запечатлены в нашем строении.

Ближайшие родственники хордовых

Изучая ход эволюции животных во времени (и ход истории Земли вообще), пользуются геохронологической шкалой. Последовательность ее подразделений соответствует последовательности отложения осадочных пород в земной коре.

Геохронологическая шкала подробнее описана в соответствующем разделе пособия по экологии; коротко ознакомиться с основными событиями в истории Земли можно с помощью учебной модели  Развитие жизни на Земле.

Находки существ, которых можно относить к Metazoa, становятся многочисленны лишь в вендском (эдиакарском) периоде. Насколько организмы венда (вендобионты) сравнимы с современными животными — вопрос спорный, но в следующем периоде в земной истории, кембрийском, появляются все современные типы животных.

Место эдиакары и кембрия на геохронологической шкале 

Слева на слайде приведена геохронологическая шкала в линейном масштабе. Видно, что и эдиакара (венд), и кембрий занимают лишь небольшую часть земной истории, но именно в это время происходило формирование современных типов животных. На картинке с кембрийской фауной в левом верхнем углу нарисована пикайя — представитель нашего типа, типа Хордовые.

В последние годы появилась возможность реконструкции филогенеза (хода эволюции) по молекулярно-генетическим данным. Этот анализ еще не закончен, но уже дал интереснейшие результаты. Частично выводы классической зоологии подтвердились; частично они нуждаются в пересмотре.

Новые данные о филогении животных (https://elementy.ru/news/430704); кликабельно

Последующие, выполненные на большем материале исследования, подтвердили приведенные выводы, по крайней мере, в самой интересной для нас части. На следующем слайде показана топология эволюционного дерева, построенного по приведенным данным.

В этом дереве кое-что соответствует традиционным представлениям, но есть и новости

Итак, хордовые принадлежат к группе вторичноротых, куда, кроме них, относятся тип Иглокожие и тип Полухордовые. Вторичноротые отличаются от намного более разнообразной группы первичноротых особенностями своего индивидуального развития. Некоторые из групп, которых раньше включали в число вторичноротых, по новым данным не относятся к этой группе.

Сравнение развития первичноротых и вторичноротых

Как ни парадоксально, типы, которые находятся в ближайшем родстве с нашим типом, содержат совсем непохожих на нас животных! На следующем видеоотрывке видны основные планы строения, характерные для представителей типа Иглокожие.

Разнообразие планов строение иглокожих

К полухордовым относятся колониальные представители подтипа Перистожаберные и роющие червеобразные существа из подтипа Кишечнодышащие.

Баланоглосс — некрупное червеобразное кишечнодышащее. Его тело разделено на три отдела, в основании хоботка находится упругий стержень, который, возможно, гомологичен хорде.

Вероятно, к полухордовым относилась и вымершая группа граптолитов. Это были палеозойские плавающие и сидячие колониальные животные.

Логика строения активноплавающего фильтратора

Чтобы понять особенности нашего типа, следует разобраться с тем, как он возник. Для этого необходимо разобраться с разнообразием способов питания животных.

Одним из распространенных способов питания водных животных является фильтрация. Фильтраторы встречаются среди множества типов животных: среди губок, кишечнополостных, кольчатых червей, моллюсков, плеченогих, членистоногих, мшанок,  иглокожих, полухордовых и хордовых.

Фильтрация (извлечение некрупных пищевых частиц из воды) требует следующих условий:

— наличие в воде пищевых частиц;

— наличие фильтра («сети»), изымающего эти частицы из воды;

— потока воды, приносящего частицы к фильтру.

Фильтр есть у всех фильтраторов, а поток воды можно обеспечивать разными способами.

Можно, находясь в неподвижности, обеспечивать поток воды через фильтр с помощью тех или иных загребающих или насасывающих органов. Можно плавать в толще воды, фильтруя встречный поток, содержащий пищевые частицы.

При самом экономном способе фильтрации фильтр располагается на пути течения воды или медленно оседающих пищевых частиц. При этом вообще не надо тратить энергию на обеспечение потока воды.

Пример “пассивного” фильтратора

Глубоководные морские лилии могут себе позволить неторопливый темп жизни. Они получают немного энергии, но немного ее и тратят. Но на меньшей глубине, в конкурентной среде, такой образ жизни окажется неэффективным: всю пищу перехватят более удачливые конкуренты.

Во многих морских и пресных водоемах придонный слой воды оказывается многократно профильтрованным множеством донных фильтраторов. Зачастую ныряльщик может убедиться, что при приближении ко дну прозрачность воды резко увеличивается.

Выше, на недоступном для донных фильтраторов расстоянии от дна, пищевых частиц намного больше.

Однако слои воды очень часто оказываются стратифицированы (разделены), и переход пищевых частиц в донные слои воды из более высоких оказывается замедлен.

В таких условиях те фильтраторы, которые перейдут в толщу воды, получат значительное преимущество: им будет доступна более концентрированная питательная взвесь.

Как можно удержаться в толще воды? Или за счет парения (доступного для небольших организмов), или благодаря активному плаванию. Парящий фильтратор, как например, дафния, должен периодически перемещаться в соседний микрообъем воды.

Если же дафния будет просто висеть в толще воды, находящаяся совсем рядом с ней пища окажется для нее недоступной.

Интереснее образ жизни активноплавающего фильтатора. Затрачивая энергию на непрерывное плавание, он, в то же время, может фильтровать непрерывно набегающий на него поток воды, несущий пищевые частицы. Однако плавание такого фильтратора должно осуществляться максимально экономным образом.

Какие существуют способы плавания? Можно загребать воду различными гребными органами (ресничками, плавниками, ластами, руками). Можно отбрасывать поток воды с помощью реактивного движителя в направлении, обратном направлению движения.

  И тот, и другой способ образуют потоки отброшенной назад воды. Там, где такие потоки контактируют с их окружением, возникают «водовороты» — турбулентности.

Существенная часть энергии животного, которое плывет таким способом, тратится не на перемещение его тела, а на создание этих турбулентностей.

Как двигаться в толще воды, создавая минимум турбулентностей? Отталкиваться от воды всем телом, создавая волну, бегущую от головного конца тела к спинному. К примеру, так плывет (изгибая тело в спинно-брюшном направлении) медицинская пиявка.

Очевидно, что предки хордовых плавали, изгибая тело сбоку набок (т.е. на слайде показан вид сверху, а не сбоку). Для того, чтобы сформировать бегущий вдоль тела изгиб, нужна метамерная (сегментированная) мускулатура, расположенная вдоль всего тела. Движением этой мускулатуры должна управлять нервная система, тянущаяся от переднего конца тела к заднему.

Как сделать такой способ плавания наиболее экономным? Протянуть вдоль всего тела гибкий стержень, который накапливает энергию при изгибе в одну сторону и возвращает ее при выпрямлении тела. Такой стержень называется хордой и образуется из особо упругого хряща.

А где должен располагаться фильтр у такого животного? На переднем конце тела, так, чтобы фильтровать набегающую воду. Взвесь с пищевыми частицами должна затекать у такого животного в ротовую полость; чистая вода будет вытекать через жаберные щели, а пищевые частицы будут задержаны межжаберными перегородками и отправятся в пищевод.

Описанное нами гипотетическое животное должно вести достаточно активный образ жизни и нуждаться в интенсивном газообмене. Где будет происходить этот газообмен? Конечно, в межжаберных перегородках, там, где при плавании обеспечивается интенсивный ток воды.

Итак, мы установили, что у такого активноплавающего фильтратора следует ожидать следующих особенностей.

Основные особенности типа Chordata:

— наличие хорды хотя бы на некоторых этапах онтогенеза;

— нервная система в виде трубки на спинной стороне тела;

— дыхательная система — производное пищеварительной.

Эти три признака можно считать основными особенностями хордовых. Интересно, что связь газообмена и пищеварения (совсем не характерная для остальных животных) сохраняется не только у водных, но и у наземных хордовых, ведь легкие развиваются как полость, которая отшнуровывается от пищевода.

Обратим внимание еще на три интересные особенности животного, которое мы изобразили. Его движителем выступает все его тело. Даже хвост, то есть та часть тела, которая находится за анальным отверстием, участвует в движении тела.

От каких предков произошло рассматриваемое нами животное? Вероятно, от каких-то червеобразных животных, которые лежали на дне. Раньше предполагали, что предками хордовых, как и других целомических животных, были существа наподобие кольчатых червей.

Как уже сказано, кольчатые черви относятся к иной ветви эволюционного древа, и целом вторичноротых возник независимо.

Одним из проявлений отличий кольчатых червей и хордовых является то, что у кольчатых червей сегментировано все тело, а у хордовых — только миохордальный комплекс и, частично, связанные с ним кровеносная и нервная системы.

Еще одна особенность хордовых заключается в том, что они, действительно, перевернулись вверх ногами. Пищеварительная система донных предков хордовых находилась на их верхней стороне тела.

У активноплавающего фильтратора миохордальный комплекс (совокупность мышц и хорды), а также связанная с ними нервная система, которые обеспечивают подъем тела в толщу воды, оказываются сверху, а пищеварительная система — снизу.

Эти представления о «перевернутости» хордовых, возрождающие на новом уровне представления Жоффруа, обосновываются результатами изучения комплекса генов, обеспечивающих формирование плана строения в онтогенезе. С точки зрения генного управления развития спинная сторона тела хордовых животных гомологична брюшной стороне тела типичных беспозвоночных.

Некоторые дополнительные признаки типа Chordata:

— наличие постанального хвоста;

— частичная сегментированность (связанная с мышечной системой);

— “перевернутость” тела (сердце на брюшной стороне).

Предки хордовых

Мы объяснили происхождение основных особенностей хордовых, но сделали это, обсуждая гипотетических животных. Кто мог быть предком хордовых и какие события привели к их появлению?

Иглокожие — весьма многочисленная группа вторичноротых, которая была особенно разнообразна в палеозойских морях. Среди них были сидячие фильтраторы.

Для иглокожих характерны активноплавающие личинки, покрытые ресничками (хотя у представителей этого типа встречаются и другие типы жизненных циклов).

Современные личинки иглокожих какое-то время плавают в толще воды, а потом оседают на дно и лишь потом начинают питаться.

Могли какие-то события привести к тому, что личинка сидячего фильтратора из типа Иглокожие или типа Полухордовые начала фильтровать воду еще во время активноплавающей стадии? Такой переход мог быть обусловлен тем, что в толще воды концентрация пищевых частиц была существенно выше, чем у дна, где находились другие сидячие фильтраторы. Такая возможность представляется вполне вероятной.

На слайде показана гипотеза, согласно которой наличие сидячей фильтрующей стадии является первичной, исходной для типа Хордовые особенностью оболочников.

Однако по молекулярным данным оболочники ближе к позвоночным, чем бесчерепные.

Впрочем, даже если бесчерепные отделились от общего с позвоночными ствола раньше, чем оболочники, они могли утратить жизненный цикл, характерный для первых хордовых, а оболочники — сохранить его.

В настоящее время данных для ответа, какая именно группа была предками хордовых, недостаточно, тем более, что палеонтологические находки не так-то легко интерпретировать.

Примером сложности интерпретаций может быть группа кембрийских (и более поздних, доживших до девона) иглокожих, которых называют или кальцихордатами, или карпоидеями.

У этих несимметричных донных животных был некий орган, который напоминает глотку, пронизанную жаберными щелями.

Если у кальцихордат была глотка с жаберными щелями (да еще и «хвост», который мог бы содержать внутри хорду), они могли бы быть замечательными кандидатами на  роль наших предков. В то же время другие исследователи не находят у этих животных глотки, иначе интерпретируя имеющиеся остатки. Если они правы, речь идет просто об одной из многих групп ископаемых иглокожих.

Пример одной из спорных находок и ее “хордовой” и “иглокожей” интерпретации

Первые хордовые

Кем бы ни были наши предки, от кого-то из них произошли первые хордовые.

Известно несколько древнейших и примитивнейших представителей хордовых, каждый из которых в существенных чертах напоминает «сконструированный» нами архетип.

Как мы представляем себе этих животных, лучше отражает рисунок Р.Кэрролла (известного американского герпетолога, палеонтолога и эволюциониста), изображающий план строения первых позвоночных.

Как видно при сравнении этого рисунка с предыдущим, он отражает следующий шаг эволюции активноплавающего фильтратора. На том конце тела, который первым сталкивается со всеми раздражителями, развиваются органы чувств и мозг, который обрабатывает их показания.    

На трех следующих слайдах представлены реконструкции некоторых представителей ранних хордовых: юннаньзоона, хайкоуэллы и пикайи.

Стая пикай могла бы выглядеть примерно так.

К счастью, в последние годы интенсивность поиска раннекембрийских ископаемых существенно возросла, расширились способности палеонтологов интерпретировать их находки. Может быть, достаточно скоро будут опубликованы новые результаты, которые позволят значительно лучше описать становление нашего типа.

Источник: https://batrachos.com/chordata

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть