Хордовые животные: строение, признаки и классы

Строение типа хордовых

Характерные черты типа хордовых

Характерными чертами и признаками животных типа хордовых являются:

Хордовые обладают всеми этими чертами, по крайней мере, в какой-то момент своей жизни. Во многих случаях эти характеристики проявляются только во время эмбрионального развития.

Глоточная щель

У беспозвоночных она используется при кормлении в качестве фильтра, в то время как у позвоночных рыб он развивается в жаберные дуги, функция которых заключается в поддержке жабр. У человеческих эмбрионов есть жаберные щели, но они исчезают до того, как мы рождаемся, и ткань развивается в другие структуры головы и шеи.

Как правило, ткань модифицируется для различных целей у наземных позвоночных, например, для челюстей и евстахиевой трубы, соединяющей ухо с горлом.

Глоточные щели — это отверстия в глотке (область непосредственно позади рта), которые выходят во внешнюю среду. У организмов, обитающих в водной среде, глотковые щели обеспечивают выход воды, попадающей в рот во время кормления. Некоторые беспозвоночные хордовые используют глотковые щели для фильтрации пищи из воды, попадающей в рот. У позвоночных рыб глоточные щели развиваются в жаберные дуги, костные или хрящевые опоры для жабр.

У большинства наземных животных, включая млекопитающих и птиц, глотковые щели присутствуют только во время эмбрионального развития. У этих животных глоточные щели развиваются в кости челюсти и внутреннего уха.

Спинной полый нервный канатик

Это трубка, состоящая из нервных волокон, которые развиваются в центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, у позвоночных. Этот нервный шнур защищен позвонками, которые являются костями, составляющими наш позвоночник. Что отличает хордовых от других, так это то, что у нехордовых нервные тяжи твердые и расположены либо вентрально, либо латерально внутри тела.

У хордовых он расположен дорсально (в верхней части животного) к хорде. В отличие от хордовых, другие типы животных характеризуются прочными нервными тяжами, расположенными либо вентрально, либо латерально. Нервный шнур, обнаруженный у большинства эмбрионов хордовых, развивается в головной и спинной мозг, которые составляют центральную нервную систему.

Хорда

Этот гибкий скелетный стержень, сделанный из хряща. Он проходит между пищеварительной трубкой животного и его нервным канатиком и обеспечивает поддержку тела. Это предшественник позвоночника у позвоночных. Хордовые названы в честь хорды: гибкой стержнеобразной структуры, которая встречается на эмбриональной стадии у всех хордовых, а также на взрослой стадии у некоторых видов хордовых.

У некоторых хордовых хорда действует как основная осевая опора тела на протяжении всей жизни животного.

У позвоночных хорда присутствует во время эмбрионального развития, и в это время она вызывает развитие нервной трубки, которая служит опорой для развивающегося эмбрионального тела. Однако у большинства взрослых позвоночных хорда заменяется позвоночным столбом (позвоночником).

Постанальный хвост

Это заднее удлинение тела, которое помогает продвигать водных животных в воде, обеспечивает равновесие и используется некоторыми наземными позвоночными для привлечения партнеров и сигнала о приближении опасности.

Хвост содержит скелетные элементы и мышцы, которые обеспечивают источник передвижения у водных видов. У некоторых наземных позвоночных хвост также помогает сохранять равновесие, ухаживать и сигнализировать о приближении опасности. У людей и других обезьян постанальный хвост присутствует во время эмбрионального развития, но является рудиментарным во взрослом возрасте.

Значение ланцетника

В мифологии

Первые письменные упоминания про ланцетников находятся во время правления китайской династии Тан с 7 по 10 век. По легенде бог литературы Вэньчан и его наставники путешествовали по небесам на огромном крокодиле. Когда крокодил умер, и стал разлагаться, из него вышло огромное количество ланцетников.

В кулинарии

В некоторых странах ланцетника употребляют в пищу. Играет огромную роль в промышленности в юго-западной части Восточно-Китайского моря.
Пищевое значение ланцетника

Белок – 9,4%
Жиры – 0,7%
Углеводы — 0%

Все остальное содержит влага и зола

Влага – 88,9%
Зола – 1,3%

Замечание 2

На 100 г мяса содержание холестерина составляет 18,3 мг, а омега-3 жирные кислоты 30% от всех кислот или 0,56 г.

Промысловое значение имеют азиатский, карибский, чилийский и европейский ланцетник.
Из азиатских ланцетников идет приготовление супов. Также данный вид подходит для жарки и сушки на медленном огне, для дальнейшего его транспортировки на острова Ява и Сингапур. В пищу ланцетника также употребляют сицилийцы и неапольцы.

В науке

Для исследования связи филогенетического сродства с позвоночными ланцетник является модельным объектом изучения. Вопросы о происхождении ланцетников изучаются биологическими методами: молекулярной биологии и генетики. При исследовании внутреннего и внешнего их строения, а также их развитие и экологию, позволяет изучить историю эволюции позвоночных животных и в частности человека.

Классификация и филогения

Замечание 1

Ланцетник является связующим звеном между позвоночными и беспозвоночными животными. А. О. Ковалевский доказал что ланцетник занимает промежуточное положение между оболочниками и позвоночными животными, что характерно для хордовых.

Таким образом, ланцетник принадлежит к типу хордовые.

По современно классификации к ланцетником принадлежат 8 видов:

B. belcheri — азиатский ланцетник
B. californiense — калифорнийский ланцетник
B. capense
B. caribaeum — карибский ланцетник
B. floridae — флоридский ланцетник
B. lanceolatum (или Amphioxus lanceolatus) — европейский ланцетник
B. valdiviae
B. virginiae

По дополнительной классификации выделяют еще 13 видов:

Статья: Класс Головохордовые, или Ланцетники. Значение Ланцетника

Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов

B. africae
B. arabiae
B. bennetti
B. elongatum — чилийский ланцетник
B. gambiense
B. indicum
B. leonense WEBB,
B. longirostrum
B. malayanum
B. nigeriense
B. platae
B. senegalense
B. tattersalli

Развитие ланцетника

Индивидуальное развитие ланцетников схоже с развитием хордовых и низших позвоночных.

На начальной стадии наблюдается оплодотворение яйца. Эта стадия протекает довольно быстро. Оплодотворенное яйцо дробится, иногда частично. Через 5-8 часов происходит инвагинация, при впячивании формируется гаструла. По истечению суток образуется мезодерма и происходит дальнейшее распределение органов животного. Формируется нервная трубка, хорда и целомический мешок. Разрастаясь, они подразделяются на толстостенный сомит и тонкостенную боковую пластинку. Стенки сомитов дифференцируются и формируют соединительную оболочку хорды и нервной трубки. Миомеры и соединительный слой кожи формирует кутис, а стенки пластинок боковых образуют листки брюшины и мускулатуру кишки. Полости боковых пластинок сливаясь, дают начало вторичной полости тела – целом.

Суточный зародыш разрывает оболочку и выходит из яйца в воду в виде личинки длинной 3 мм. За ротовым отверстием на боковой стороне тела появляется первая жаберная щель, а затем поэтапно еще 14 таких щелей. Над жаберными щелями, по бокам тела, образуются метаплевральные складки. Разрастаясь, складки книзу и навстречу друг к другу, в виде продольных выростов, смыкаются под брюшком и образуют атриальную полость. У верхней части глотки в виде слепых выростов формируются нефридии, позже прорываются в атриальную полость.

Стадия личинки продолжается три месяца. За это время личинка плавает, с помощью ресничек эпидермиса, а позже хвоста, в толще воды. Питается личинка мелкими и более крупными планктонами. Затем личинка опускается на дно, и там формируется у нее вокруг ротового отверстия щупальца и образуются зачатки половых желез.

Половое созревание наступает через 2-3 года.

Подтип бесчерепные (ланцетник) : Животный мир : Виртуальная школа БАКАЙ

У представителей бесчерепных все три признака хордовых хорошо выражены: у них имеется хорда, проходящая от кончика головы до кончика хвоста, обширная жаберная область со многими парами жаберных щелей и полая нервная трубка. Принято считать, что представитель бесчерепных ланцетник похож на то примитивное животное, от которого произошли позвоночные.

Ланцетник – маленькое, полупрозрачное животное с уплощенным с боков розовым телом, заостренным на переднем и заднем концах. На переднем конце тела находится рот, окруженный 10-20 парами щупалец. Хвостовой отдел обрамлен кожной складкой – хвостовым плавником, напоминающим по форме хирургический инструмент – ланцет (отсюда название – ланцетник).

Внешне похожие на рыб, эти животные гораздо примитивнее последних: у них нет парных плавников, челюстей, развитых органов чувств. Ланцетники лишены черепа, так как у них нет головного мозга (отсюда и название подтипа – бесчерепные). Нервная система представлена нервной трубкой, тянущейся вдоль спинной стороны над хордой.

Роль органов зрения выполняют светочувствительные клетки, разбросанные равномерно по всей длине нервной трубки и способные лишь отличать свет от тьмы.

На переднем конце тела ланцетника находится окруженное предротовой воронкой со щупальцами ротовое отверстие.

С током воды мелкие планктонные организмы или пищевые частицы через рот попадают в обширную глотку, прилипают к ее внутренней поверхности, склеиваются слизью в комочки и направляются в кишечник, где перевариваются.

Органы дыхания ланцетника – это жабры, с помощью которых он дышит растворенным в воде кислородом. Дыхание осуществляется одновременно с питанием. По бокам глотка прорезана множеством отверстий – жаберными щелями.

Ткани глотки вокруг жаберных щелей окружены сетью капилляров, в которых совершается газообмен крови и воды. Снаружи жаберные щели не видны, т.к. они прикрыты кожными складками, защищающими их от попадания песчинок.

Кровеносная система замкнутая и состоит из двух сосудов – спинного и брюшного. По брюшному сосуду кровь, насыщенная углекислым газом, течет вперед к жаберным капиллярам. Здесь она отдает углекислый газ, обогащается кислородом и оттекает по брюшному сосуду. Сердца у ланцетника нет, кровь движется по системе благодаря сокращениям стенок нескольких кровеносных сосудов.

Уроки Совы Филиновны

Задачи: познакомить учащихся с многообразием и общими признаками хордовых, особенностями организации бесчерепных, строением и образом жизни ланцетника как представителя класса ланцетников.

Оборудование: влажный препарат ланцетника (раздаточный материал); чучела позвоночных животных; таблицы с изображением представителей типа хордовых, строение ланцетника.

Методы и методические приемы: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, самостоятельные наблюдения учащихся (при наличии раздаточного материала).

Ход урока

В последние десятилетия учащиеся знакомятся с ланцетниками как представителями подтипа бесчерепных не в конце темы «Тип Хордовые», а в самом ее начале. При изучении ланцетника, а затем рыб и животных других классов возможно создать у школьников картину постепенного усложнения организации животных, показать отсутствие резкой «пропасти» между беспозвоночными и позвоночными.

Приступив к изучению новой темы, учитель прежде всего создает общее представление о типе хордовых – называет и показывает на таблицах его представителей, обращает внимание на их различия во внешнем виде и ставит вопрос: почему таких разных животных объединяют в один тип? Учащиеся могут указать только на то, что хордовые – двустороннесимметричные животные. Поэтому такие признаки, как наличие хорды у взрослых особей или у зародышей, центральной нервной системы, имеющей вид трубки и расположенной над хордой, сердца (у большинства), находящегося на брюшной стороне, жаберных щелей на стенках глотки, называет учитель

Он же отмечает, что животные типа хордовых, как и других типов, имеют разную сложность организации и в зависимости от этого в типе выделяют подтип бесчерепных и подтип черепных, или позвоночных.

Можно рассказать об открытии ланцетника в конце XVIII столетия российским академиком П. С. Палласом, установлении через 60 лет после открытия сходства ланцетника с позвоночными, в частности с рыбами.

Внешнее строение и образ жизни ланцетника изучаются во время беседы. Учитель предлагает учащимся рассмотреть его влажный препарат, изображение на таблице и ответить на вопросы: какова форма тела ланцетника, примерная длина этого животного, какие органы расположены на теле ланцетника, каков его образ жизни.

Уточнив и дополнив ответы учащихся, учитель рассказывает, чем питается ланцетник и как он поглощает пищу.

Рассказывая о размножении, учитель отмечает, что это раздельнополые животные: выметывает мелкие икринки самка, а самец – сперматозоиды после захода солнца весной, летом и в начале осени. Из оплодотворенных икринок появляются планктонные ресничные личинки, которые после развития опускаются на дно.

В заключение учитель рассказывает о промысле ланцетников в некоторых странах Юго-Восточной Азии, употреблении их местными жителями в пищу.

При наличии времени для закрепления материала учащимся можно предложить заполнить указанную таблицу:

Таблица. Особенности строения систем органов ланцетника

Примеры хордовых

Как один из многих огромных типов, присутствующих в нашей экосистеме, хордовые имеют много общих примеров.

Минога, например, является позвоночным животным, принадлежащим к подсемейству позвоночных. Это рыба без челюстей, питающаяся фильтрованными кормами и вырастающая во взрослую особь с ротовым диском, покрытым острыми зубами, которые она использует, чтобы цепляться за других рыб (для получения пищи). Их тела состоят из жабр для дыхания, хрящевого скелета, хорды и нервного шнура. Для захвата частиц пищи используется орган, выделяющий слизь.
Асцидии — еще один пример хордовых. Они представляют собой оболочки с бочкообразным корпусом, соединенным с подложкой. Взрослые особи этого вида питаются с помощью специализированных конструкций, называемых сифонами, для фильтрации корма.
Позвоночные, такие как медведи, верблюды, летучие мыши, дельфины, обезьяны, гепарды, лягушки, тритоны, слепые черви, саламандры, цецилии и жабы, относятся к числу хордовых.

Экологическое значение хордовых

Хордовые играют решающую роль в поддержании баланса нашей биосферы, охотясь на доступных насекомых и пожирая водоросли и разлагающиеся растения, которые могут затоплять пруды и ручьи, амфибии играют решающую роль в экологии водно-болотных угодий. Кроме того, они служат надежными индикаторами состояния окружающей среды.

Аналогичным образом, другие доступные хордовые являются основным источником пропитания для людей. Рыбы и множество других существ, на которых можно охотиться, являются примерами хордовых. Кроме того, у нас есть множество различных млекопитающих, которые живут с нами в качестве домашних животных, эксплуатируемых человеком. В результате их полезность и влияние на наши экосистемы огромны.