Что значит хордовые животные в биологии
Общая характеристика хордовых
В сравнении с остальными животными, неоспоримым фактом является достижение хордовыми значительного прогресса в эволюционном плане.
Классификация
Приступим к изучению ароморфозов хордовых, которые позволили занять такое высокое эволюционное положение.
Ароморфозы хордовых
Центральная нервная система представлена узкой трубкой с каналом внутри (невроцель). Располагается нервная трубка на спинной стороне тела, над хордой. У позвоночных нервная трубка развивается в спинной и головной мозг.
Обеспечивают активный газообмен для водных животных, что делает процессы жизнедеятельности более эффективными.
Общее строение хордовых традиционно изучается на примере ланцетника, который отлично для этого подходит.
Ланцетник
Голова у ланцетника не обособлена, тело уплощено с боков. Имеется двусторонняя (билатеральная) симметрия тела. Суженный спинной плавник постепенно переходит в хвостовой, который имеет ланцетовидную форму.
Зарывается в песок, питается пассивно, используя в пищу лишь те организмы, которые попали в рот. Ротовая воронка расположена на переднем конце тела и окружена щупальцами, с помощью которых ланцетник втягивает воду с органическими частицами и планктоном, которыми и питается.
Одновременно вода служит и для дыхания: поступая в глотку, она омывает около 100-120 жаберных щелей, располагающихся в ней. Через стенку кровеносных сосудов, расположенных на жаберных перегородках, кислород из воды поступает в кровь, а углекислый газ удаляется из крови в воду.
Изучив строение ланцетника, становится очевидна тесная связь с кольчатыми червями. Поэтому ланцетника с уверенностью можно назвать формой, занимающей промежуточное эволюционное положение между древними кольчатыми червями и современными позвоночными.
Оболочники (личиночнохордовые)
По типу питания являются фильтраторами, которые улавливают органические остатки растений и планктон, взвешенные в воде. Характерно наличие сифонов, через которые вода поступает внутрь организма и покидает его.
Кровеносная система незамкнутого типа, интересной особенностью является нерегулярность направления, в котором сердце качает кровь: это направление постоянно меняется.
Гермафродиты, размножаются как половым путем, так и бесполым (почкованием). Развитие с личинкой. Наблюдается общая дегенерация: у взрослых форм нет хорды и нервной трубки, которые хорошо выражены у личинок.
Круглоротые
Важной общей чертой с остальными позвоночными (черепными) является наличие у круглоротых черепа, который имеет довольно своеобразное строение. Он окружает головной мозг только с нижней стороны и с боков (у миксин не развиты боковые части черепа).
Миксины нападают чаще всего на больных и ослабленных рыб, запутавшихся в сети. Они прогрызают стенку тела и внедряются во внутреннюю среду, поедая органы, ткани, а затем и мышцы.
Миноги паразитируют на рыбах. Они впиваются своими роговыми зубами в тело жертвы, постепенно выделяя пищеварительные соки, расщепляют ткани рыбы и питаются ими.
Анамнии и амниоты
Подтип позвоночные делится на две большие группы: анамнии и амниоты.
Анамнии привязаны к воде, в которой проводят большую часть жизни или начальный этап развития. К анамниям относятся бесчелюстные, различные группы рыб и земноводные.
Амниоты отрываются от привычного водоема, обретают независимость, в отличие от анамний. Удивительно, но теперь этот «водоем» образуется внутри материнского организма: зародыш находится в плодном пузыре (амнионе), заполненном амниотической жидкостью (околоплодными водами), своеобразном аналоге водоема.
К амниотам (высшим позвоночным) относятся три класса: пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Несомненно, что человек также относится к группе амниот.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Среда обитания хордовых животных обширна. В ходе изучения ученые пришли к выводу, что у всех хордовых был один предок. Ближе всех к нему находятся первичноводные животные (рыбы). Все виды животных, входящих в группу, в период эмбрионального развития имеют хорду.
У высших видов она трансформируется в позвоночник. К высшим представителям хордовых относятся все позвоночные: млекопитающие, земноводные, рептилии, птицы. У низших представителей типа осевой стержень остается на всю жизнь.
Самым большим представителем хордовых является синий кит. Вес гиганта достигает 150 тонн, длина составляет от 30 до 35 метров.
Все хордовые относятся к вторичноротым. Ротовое и анальное отверстия находятся на разных концах тела. Тело животных имеет двусторонне-билатеральную (зеркальную) симметрию и пищеварительную систему.
Классификация хордовых
Подтип Бесчерепные
Ученые насчитывают 30 видов представителей подтипа, которые образуют класс Ланцетники. Бесчерепных характеризует отсутствие черепа и мозга. Хорда образуется на эмбриональной стадии и сохраняется в течение всей жизни.
Тело животного покрыто тонкой бесцветной кожей. Длина достигает от 4 до 9 см. Имеется спинной плавник. Органы зрения развиты плохо. Вместо глаз выступают пигментные клетки, находящиеся на нервной трубке. За обоняние отвечает обонятельная ямка. Ланцетники раздельнополые.
Подтип Оболочники
К подтипу относят Личиночнохордовых. В биологии выделяют 1500 видов обитателей океана, которые составляют подтип Оболочников. Признаки хордовых характерны для представителей вида лишь на стадии личинки. Передвижение происходит с помощью хвоста.
Строение тела личинок сложное, напоминает строение ланцетника. Взрослые особи не обладают хордой. Размножаются почкованием и половым путем.
Подтип Позвоночные
Подтип включает большую часть хордовых. Биологи относят позвоночных к высшим хордовым благодаря строению их тела, образу жизни. К классу Позвоночных относят человека. Хорда позвоночных по мере развития сменяется позвоночником.
Строение тела сложное, состоит из нескольких отделов: головы, туловища, хвоста, задних и передних конечностей. Опорно-двигательный аппарат представлен скелетом и мышцами. Покровы тела позвоночных образуются кожей. Размножение происходит в процессе спаривания.
4.7 Хордовые животные. Характеристика основных классов
Основные особенности типа Хордовые
Что же объединяет между собой таких разных существ? Прежде всего, это наличие хорды – внутреннего осевого скелетного стержня (рис. 1).
Рис. 1. Строение ланцетника
Оболочники имеют хорду лишь на стадии личинки; ланцетники, миноги и миксины – на протяжении всей жизни. Хорда у них представлена гибким эластичным тяжем.
У высших хордовых хорда в процессе развития заменяется позвоночником так же, как у нас с вами.
Хордовые – это двустороннее симметричные животные (рис. 2).
Рис. 2. Представители высших хордовых
Нервная система хордовых представлена трубчатым тяжом, лежащим на спинной стороне тела, над хордой.
У позвоночных имеется переднее расширение нервной трубки – головной мозг. У личинок оболочников есть головной пузырь, в принципе подобный мозгу. Кровеносная система, за некоторыми исключениями, замкнутая. Кишечник находится под хордой. Передняя его часть пронизана жаберными щелями (рис. 3).
Рис. 3. Строение ланцетника (ч. 1.)
По современным представлениям, тип Хордовые включает в себя 3 подтипа: Оболочники, Бесчерепные и Позвоночные.
Многообразие и значение типа хордовые
Представители этой большой группы организмов настолько хорошо адаптированы к различным факторам среды, что заняли все существующие на Земле экологические ниши. В гидросфере обитают более 20 тыс. видов рыб, считающихся самыми древними хордовыми, поверхность и глубины литосферы наполнены огромным количеством форм амфибий, рептилий и млекопитающих, а наземная и воздушная среда заселена более 8 тыс. видов птиц. К типу хордовых относятся и человеческие популяции, чья жизнедеятельность коренным образом изменила облик нашей планеты.
Подтип оболочники
Рано отделившиеся эволюционной ветвью типа являются оболочники. Эти удивительные создания во взрослом виде очень мало напоминают взрослых хордовых, лишь подробно изучив их личинок, ученые смогли прийти к выводу, что оболочники – это наши дальние родственники. Характерное для типа строение имеет лишь личинка. Взрослые же организмы лишены хорды и нервной трубки. Интересно, что у личинок оболочников есть головной пузырь, сходный с головным мозгом (рис. 4).
Рис. 4. Личинка асцидии
Взрослые оболочники – фильтраторы. Они питаются планктоном и взвешенными в воде небольшими частичками. Жить могут на дне или передвигаться свободно в толще воды. Интересно, что у взрослых оболочников кровеносная система незамкнутая, также для некоторых из них характерно вегетативное размножение.
Подтип бесчерепные
Представители этого подтипа не обладают выраженными мозгом и черепом, почему их так и называют. К подтипу Бесчерепные относятся один единственный класс – класс Ланцетники. По выражению академика Шмальгаузена, «Ланцетник представляет собой как бы живую упрощенную схему типичного хордового животного».
Рис. 5. Внешний вид ланцетника
Внешне ланцетники напоминают рыб (рис. 5). Длиной они от 1 до 8 см. Известно около 30 видов ланцетников, обитающих в морях тропических и умеренных широт. Ланцетники – донные организмы. Живут они обычно на глубине от 10 до 30 метров. Питаются взвешенными в воде частичками и планктоном. Пищу добывают, фильтруя воду. В состоянии покоя ланцетник практически незаметен, поскольку большая часть его тела погружена в грунт. Активны они ночью.
Каких-то особых механизмов защиты у ланцетников нет. Форма тела животного напоминает хирургический инструмент – ланцет, за что оно так и названо. Череп и головной мозг у ланцетников отсутствуют. Парных плавников нет, имеются лишь непарные спинной и хвостовой плавники. Кожа ланцетников богата железистыми клетками, обильно смачивающими тело слизью. Мышечный слой расположен по бокам тела и разделен на 50–80 сегментов. Скелет представлен только хордой. Хорда и лежащая над ней нервная трубка покрыты общей оболочкой. Мышечного сердца нет. Глаза отсутствуют, имеются лишь светочувствительные клетки (рис. 6).
Рис. 6. Строение ланцетника (ч. 2.)
Ланцетники – это раздельнополые организмы. Оплодотворение у них наружное. Практического применения эти животные не имеют, хотя иногда употребляются в пищу в странах Юго-Восточной Азии.
Тип Хордовые классификация и общии признаки (Таблица, Схема)
Тип Хордовые насчитывает более 40 тысяч современных видов. Эти животные очень разнообразны по внешнему строению, образу жизни и условиям обитания. Среди них есть малютки, например рыбка пандака длиной до 1 см и массой до 0,15 г, и гиганты, например синий кит длиной до 33 м и массой до 150 т. Различные представители хордовых освоили обширные пространства нашей планеты. Они обитают в нижних слоях атмосферы, в реках и океанах, на поверхности земли и в почве. Хордовые приспособились к жизни в условиях полярных морозов, в сухих раскалённых пустынях, во влажных тропических лесах и даже в горячих источниках.
Общие признаки типа Хордовые:
1. Внутренний скелет — хорда
2. Трубчатая нервная система
3. расположение центральной нервной системы на спинной стороне тела
4. Расположение основных отделов кровеносной системы на брюшной стороне тела
Классификация животных типа Хордовые
Тип Хордовые включает три подтипа: Бесчерепные, Оболочники и Позвоночные. Бесчерепные включает класс Ланцетники. Подтип Позвоночные содержит следующие классы: Земноводные, Птицы, Рыбы, Млекопитающиеся и Пресмыкающиеся.
Основные признаки подтипов типа Хордовые
| Подтип | Признаки типа Хордовые |
| Бесчерепные | Данный подтип представлен группой морских хордовых, к которой относят около 30 видов мелких животных — ланцетников. Представители этого подтипа не имеют черепа и головного мозга. Строение бесчерепных достаточно примитивно. Хорда пожизненно служит им внутренним скелетом. Функции центральной нервной системы выполняет нервная трубка. |
| Позвоночные | Объединяет большинство видов хордовых. В отличие от малоподвижных и пассивно питающихся бесчерепных предки позвоночных перешли к активному поиску пищи и связанному с ним передвижению. Это привело к развитию мощного внутреннего скелета и мускулатуры, совершенствованию процессов дыхания, питания, кровообращения, выделения, органов чувств и центральной нервной системы. |
— хорда заменена позвоночником, состоящим из хрящевых или костных позвонков;
— органы дыхания — жабры или легкие, имеющие большую поверхность газообмена;
— кровеносная система замкнутая, для движения крови служит пульсация сердца;
— головной мозг защищен черепом;
— головной мозг хорошо развит, деятельность основана на безусловных (врожденных) и условных (приобретенных) инстинктах, что позволяет быстро приспосабливаться к меняющимся условиям среды обитания.
_______________
Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, — СПб.: 2004.
Подтип черепные
Представители данного подтипа характеризуются наличием черепа и полностью или частично замещающего хорду позвоночника. Возникает переднее расширение нервной трубки – головной мозг. Череп и позвоночник защищают головной и спинной мозг соответственно (рис. 7).
Рис. 7. Строение представителей подтипа Черепные
У черепных исходно присутствуют глаза и органы слуха. Имеется сердце. Кровеносная система всегда замкнутая. Черепные составляют огромное большинство представителей типа Хордовые. Они заселили все возможные среды обитания.
Представители класса Круглоротые – это наиболее примитивные из современных позвоночных. Они не имеют костной ткани в скелете и обладают рядом других примитивных признаков. Позвоночник представлен лишь хрящевыми зачатками позвонков. Хорда полностью сохраняется в течение всей жизни. Круглоротыми класс назван за отсутствие челюстей и, соответственно, круглую форму рта (рис. 8). Есть роговые зубы и мощный язык. Конечности отсутствуют. Глаза недоразвиты, а обонятельный орган открывается одной ноздрей. Кожа обильно покрыта слизью, как правило, ядовитой или просто неприятной для хищников.
Рис. 8. Представитель класса Круглоротые
Класс Круглоротые включает в себя два подкласса: Миноги и Миксины (рис. 9, 10). Всего круглоротых около 45 видов.
Живут круглоротые скрытно. Они способны зарываться в грунт, хотя могут свободно плавать.
Первое хордовое животное
Многие ученые-зоологи хотели обнаружить животное, чье строение можно было бы считать связующим звеном между беспозвоночными и позвоночными организмами. В середине XIX века русский эмбриолог А. Ковалевский описал зародышевое развитие ничем не примечательного обитателя Черного моря – ланцетника обыкновенного.
Полупрозрачное существо длиной до 8 см и похожее на рыбу без головы сохраняло хорду в течение всей своей жизни. Ланцетник оказался переходной формой, существование которой так долго искала биология. Хорда – это структура, появление которой наилучшим образом подтверждает эволюционный путь развития природы. Особенности зародышевого строения (наличие трех зародышевых листков) и онтогенеза ланцетника подтвердили предположение о том, что предками хордовых животных являются организмы, не имеющие внутреннего скелета.
Оболочники
Оболочники – это одна из самых удивительных групп морских животных (рис. 11, 12). Свое название они получили за то, что тела их одето снаружи студенистой оболочкой, или туникой. Основной компонент туники очень похож на целлюлозу (вещество, характерное для растений и не встречающееся ни у каких других животных).
Рис. 11. Представитель подтипа Оболочники (ч. 1.)
Рис. 12. Представитель подтипа Оболочники (ч.2.)
Взрослые организмы могут образовывать колонии, где отдельные особи незаметны под общей оболочкой – туникой. Оболочники – гермафродиты. Еще одной удивительной особенностью оболочников является их жизненный цикл с чередованием бесполого и полового поколений. Бесполое поколение размножается вегетативно путем почкования. Но если в целом для животных это еще не представляет ничего особо удивительного, то вот для хордовых удивительно совсем.
Личинки оболочников в целом похожи на остальных хордовых. Они имеют хорду, нервную трубку и головной пузырь. По строению нервной системы они не столь примитивны, как ланцетники (рис. 13).
Рис. 13. Личинки оболочников
Подтип Оболочники включает три класса: Асцидии, Сальпы и Аппендикулярии.
Асцидии – это донные одиночные или колониальные животные, ведущие прикрепленный образ жизни. Размер взрослых особей могут составлять от долей миллиметра до 40–50 см. Они не имеют твердого скелета, нервной трубки и замкнутой кровеносной системы. Все основные признаки хордовых сохраняет лишь свободноплавающая личинка асцидий (рис. 14).
Сальпы – это плавающие одиночные или колониальные оболочники. По внутреннему строению они сходны со взрослыми асцидиями. Их размеры обычно от 3 до 10 см, однако среди сальп встречаются и гиганты длиной до 20 метров. Имеют личинок, похожих на личинок асцидий. Сальпы иногда способны светиться яркими красивыми цветами (рис. 15).
Аппендикулярии не имеют такого сложного метаморфоза. Взрослое животное похоже на личинку сальпы или асцидии. Размеры тела очень небольшие, от 0,2 мм до 7 мм. Домик аппендикулярии просторный, его длина может превышать длину тела хозяина в 15 раз (рис. 16).
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:
Ископаемые бесчелюстные
Бесчелюстные – это очень древняя группа позвоночных животных. От них в свое время произошли первые рыбы. Если сейчас бесчелюстных сохранилось всего около 50 видов, то в древние геологические эпохи они были намного разнообразнее. Если у современных миног и миксин скелет только внутренний и только хрящевой, то у древних бесчелюстных присутствовал твёрдый костный экзоскелет. Экзоскелет мог принимать вид чешуй, крупных пластин или даже сплошного панциря. В отличие от экзоскелета членистоногих, покров бесчелюстных рос вместе с ростом животного. Самых ранних челюстных даже называли астрокодерма – раковинокожые. В отличие от современных круглоротых, древние бесчелюстные имели разнообразную форму тела, внешность и, наверняка, особенности жизни (рис. 17, 18).
Рис. 17. Ископаемые бесчелюстные (ч. 1.)
Рис. 18. Ископаемые бесчелюстные (ч. 2.)
Тип Хордовые (chordata) — примеры животных
Представители хордовых животных:
I